Merge branch 'for-4.8-fixes' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tj...
[cascardo/linux.git] / kernel / sched / core.c
1 /*
2  *  kernel/sched/core.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/kasan.h>
30 #include <linux/mm.h>
31 #include <linux/module.h>
32 #include <linux/nmi.h>
33 #include <linux/init.h>
34 #include <linux/uaccess.h>
35 #include <linux/highmem.h>
36 #include <linux/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/ctype.h>
71 #include <linux/ftrace.h>
72 #include <linux/slab.h>
73 #include <linux/init_task.h>
74 #include <linux/context_tracking.h>
75 #include <linux/compiler.h>
76 #include <linux/frame.h>
77 #include <linux/prefetch.h>
78
79 #include <asm/switch_to.h>
80 #include <asm/tlb.h>
81 #include <asm/irq_regs.h>
82 #include <asm/mutex.h>
83 #ifdef CONFIG_PARAVIRT
84 #include <asm/paravirt.h>
85 #endif
86
87 #include "sched.h"
88 #include "../workqueue_internal.h"
89 #include "../smpboot.h"
90
91 #define CREATE_TRACE_POINTS
92 #include <trace/events/sched.h>
93
94 DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
95 DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
96
97 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta);
98
99 void update_rq_clock(struct rq *rq)
100 {
101         s64 delta;
102
103         lockdep_assert_held(&rq->lock);
104
105         if (rq->clock_skip_update & RQCF_ACT_SKIP)
106                 return;
107
108         delta = sched_clock_cpu(cpu_of(rq)) - rq->clock;
109         if (delta < 0)
110                 return;
111         rq->clock += delta;
112         update_rq_clock_task(rq, delta);
113 }
114
115 /*
116  * Debugging: various feature bits
117  */
118
119 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
120         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
121
122 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
123 #include "features.h"
124         0;
125
126 #undef SCHED_FEAT
127
128 /*
129  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
130  * Limited because this is done with IRQs disabled.
131  */
132 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
133
134 /*
135  * period over which we average the RT time consumption, measured
136  * in ms.
137  *
138  * default: 1s
139  */
140 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
141
142 /*
143  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
144  * default: 1s
145  */
146 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
147
148 __read_mostly int scheduler_running;
149
150 /*
151  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
152  * default: 0.95s
153  */
154 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
155
156 /* cpus with isolated domains */
157 cpumask_var_t cpu_isolated_map;
158
159 /*
160  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
161  */
162 static struct rq *this_rq_lock(void)
163         __acquires(rq->lock)
164 {
165         struct rq *rq;
166
167         local_irq_disable();
168         rq = this_rq();
169         raw_spin_lock(&rq->lock);
170
171         return rq;
172 }
173
174 /*
175  * __task_rq_lock - lock the rq @p resides on.
176  */
177 struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
178         __acquires(rq->lock)
179 {
180         struct rq *rq;
181
182         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
183
184         for (;;) {
185                 rq = task_rq(p);
186                 raw_spin_lock(&rq->lock);
187                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
188                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
189                         return rq;
190                 }
191                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
192
193                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
194                         cpu_relax();
195         }
196 }
197
198 /*
199  * task_rq_lock - lock p->pi_lock and lock the rq @p resides on.
200  */
201 struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, struct rq_flags *rf)
202         __acquires(p->pi_lock)
203         __acquires(rq->lock)
204 {
205         struct rq *rq;
206
207         for (;;) {
208                 raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf->flags);
209                 rq = task_rq(p);
210                 raw_spin_lock(&rq->lock);
211                 /*
212                  *      move_queued_task()              task_rq_lock()
213                  *
214                  *      ACQUIRE (rq->lock)
215                  *      [S] ->on_rq = MIGRATING         [L] rq = task_rq()
216                  *      WMB (__set_task_cpu())          ACQUIRE (rq->lock);
217                  *      [S] ->cpu = new_cpu             [L] task_rq()
218                  *                                      [L] ->on_rq
219                  *      RELEASE (rq->lock)
220                  *
221                  * If we observe the old cpu in task_rq_lock, the acquire of
222                  * the old rq->lock will fully serialize against the stores.
223                  *
224                  * If we observe the new cpu in task_rq_lock, the acquire will
225                  * pair with the WMB to ensure we must then also see migrating.
226                  */
227                 if (likely(rq == task_rq(p) && !task_on_rq_migrating(p))) {
228                         rf->cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
229                         return rq;
230                 }
231                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
232                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, rf->flags);
233
234                 while (unlikely(task_on_rq_migrating(p)))
235                         cpu_relax();
236         }
237 }
238
239 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
240 /*
241  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
242  */
243
244 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
245 {
246         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
247                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
248 }
249
250 /*
251  * High-resolution timer tick.
252  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
253  */
254 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
255 {
256         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
257
258         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
259
260         raw_spin_lock(&rq->lock);
261         update_rq_clock(rq);
262         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
263         raw_spin_unlock(&rq->lock);
264
265         return HRTIMER_NORESTART;
266 }
267
268 #ifdef CONFIG_SMP
269
270 static void __hrtick_restart(struct rq *rq)
271 {
272         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
273
274         hrtimer_start_expires(timer, HRTIMER_MODE_ABS_PINNED);
275 }
276
277 /*
278  * called from hardirq (IPI) context
279  */
280 static void __hrtick_start(void *arg)
281 {
282         struct rq *rq = arg;
283
284         raw_spin_lock(&rq->lock);
285         __hrtick_restart(rq);
286         rq->hrtick_csd_pending = 0;
287         raw_spin_unlock(&rq->lock);
288 }
289
290 /*
291  * Called to set the hrtick timer state.
292  *
293  * called with rq->lock held and irqs disabled
294  */
295 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
296 {
297         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
298         ktime_t time;
299         s64 delta;
300
301         /*
302          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
303          * doesn't make sense and can cause timer DoS.
304          */
305         delta = max_t(s64, delay, 10000LL);
306         time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delta);
307
308         hrtimer_set_expires(timer, time);
309
310         if (rq == this_rq()) {
311                 __hrtick_restart(rq);
312         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
313                 smp_call_function_single_async(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
314                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
315         }
316 }
317
318 #else
319 /*
320  * Called to set the hrtick timer state.
321  *
322  * called with rq->lock held and irqs disabled
323  */
324 void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
325 {
326         /*
327          * Don't schedule slices shorter than 10000ns, that just
328          * doesn't make sense. Rely on vruntime for fairness.
329          */
330         delay = max_t(u64, delay, 10000LL);
331         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay),
332                       HRTIMER_MODE_REL_PINNED);
333 }
334 #endif /* CONFIG_SMP */
335
336 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
337 {
338 #ifdef CONFIG_SMP
339         rq->hrtick_csd_pending = 0;
340
341         rq->hrtick_csd.flags = 0;
342         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
343         rq->hrtick_csd.info = rq;
344 #endif
345
346         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
347         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
348 }
349 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
350 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
351 {
352 }
353
354 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
355 {
356 }
357 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
358
359 /*
360  * cmpxchg based fetch_or, macro so it works for different integer types
361  */
362 #define fetch_or(ptr, mask)                                             \
363         ({                                                              \
364                 typeof(ptr) _ptr = (ptr);                               \
365                 typeof(mask) _mask = (mask);                            \
366                 typeof(*_ptr) _old, _val = *_ptr;                       \
367                                                                         \
368                 for (;;) {                                              \
369                         _old = cmpxchg(_ptr, _val, _val | _mask);       \
370                         if (_old == _val)                               \
371                                 break;                                  \
372                         _val = _old;                                    \
373                 }                                                       \
374         _old;                                                           \
375 })
376
377 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(TIF_POLLING_NRFLAG)
378 /*
379  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED and test for TIF_POLLING_NRFLAG,
380  * this avoids any races wrt polling state changes and thereby avoids
381  * spurious IPIs.
382  */
383 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
384 {
385         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
386         return !(fetch_or(&ti->flags, _TIF_NEED_RESCHED) & _TIF_POLLING_NRFLAG);
387 }
388
389 /*
390  * Atomically set TIF_NEED_RESCHED if TIF_POLLING_NRFLAG is set.
391  *
392  * If this returns true, then the idle task promises to call
393  * sched_ttwu_pending() and reschedule soon.
394  */
395 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
396 {
397         struct thread_info *ti = task_thread_info(p);
398         typeof(ti->flags) old, val = READ_ONCE(ti->flags);
399
400         for (;;) {
401                 if (!(val & _TIF_POLLING_NRFLAG))
402                         return false;
403                 if (val & _TIF_NEED_RESCHED)
404                         return true;
405                 old = cmpxchg(&ti->flags, val, val | _TIF_NEED_RESCHED);
406                 if (old == val)
407                         break;
408                 val = old;
409         }
410         return true;
411 }
412
413 #else
414 static bool set_nr_and_not_polling(struct task_struct *p)
415 {
416         set_tsk_need_resched(p);
417         return true;
418 }
419
420 #ifdef CONFIG_SMP
421 static bool set_nr_if_polling(struct task_struct *p)
422 {
423         return false;
424 }
425 #endif
426 #endif
427
428 void wake_q_add(struct wake_q_head *head, struct task_struct *task)
429 {
430         struct wake_q_node *node = &task->wake_q;
431
432         /*
433          * Atomically grab the task, if ->wake_q is !nil already it means
434          * its already queued (either by us or someone else) and will get the
435          * wakeup due to that.
436          *
437          * This cmpxchg() implies a full barrier, which pairs with the write
438          * barrier implied by the wakeup in wake_up_q().
439          */
440         if (cmpxchg(&node->next, NULL, WAKE_Q_TAIL))
441                 return;
442
443         get_task_struct(task);
444
445         /*
446          * The head is context local, there can be no concurrency.
447          */
448         *head->lastp = node;
449         head->lastp = &node->next;
450 }
451
452 void wake_up_q(struct wake_q_head *head)
453 {
454         struct wake_q_node *node = head->first;
455
456         while (node != WAKE_Q_TAIL) {
457                 struct task_struct *task;
458
459                 task = container_of(node, struct task_struct, wake_q);
460                 BUG_ON(!task);
461                 /* task can safely be re-inserted now */
462                 node = node->next;
463                 task->wake_q.next = NULL;
464
465                 /*
466                  * wake_up_process() implies a wmb() to pair with the queueing
467                  * in wake_q_add() so as not to miss wakeups.
468                  */
469                 wake_up_process(task);
470                 put_task_struct(task);
471         }
472 }
473
474 /*
475  * resched_curr - mark rq's current task 'to be rescheduled now'.
476  *
477  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
478  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
479  * the target CPU.
480  */
481 void resched_curr(struct rq *rq)
482 {
483         struct task_struct *curr = rq->curr;
484         int cpu;
485
486         lockdep_assert_held(&rq->lock);
487
488         if (test_tsk_need_resched(curr))
489                 return;
490
491         cpu = cpu_of(rq);
492
493         if (cpu == smp_processor_id()) {
494                 set_tsk_need_resched(curr);
495                 set_preempt_need_resched();
496                 return;
497         }
498
499         if (set_nr_and_not_polling(curr))
500                 smp_send_reschedule(cpu);
501         else
502                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
503 }
504
505 void resched_cpu(int cpu)
506 {
507         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
508         unsigned long flags;
509
510         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
511                 return;
512         resched_curr(rq);
513         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
514 }
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
518 /*
519  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
520  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
521  *
522  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
523  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
524  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
525  */
526 int get_nohz_timer_target(void)
527 {
528         int i, cpu = smp_processor_id();
529         struct sched_domain *sd;
530
531         if (!idle_cpu(cpu) && is_housekeeping_cpu(cpu))
532                 return cpu;
533
534         rcu_read_lock();
535         for_each_domain(cpu, sd) {
536                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
537                         if (cpu == i)
538                                 continue;
539
540                         if (!idle_cpu(i) && is_housekeeping_cpu(i)) {
541                                 cpu = i;
542                                 goto unlock;
543                         }
544                 }
545         }
546
547         if (!is_housekeeping_cpu(cpu))
548                 cpu = housekeeping_any_cpu();
549 unlock:
550         rcu_read_unlock();
551         return cpu;
552 }
553 /*
554  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
555  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
556  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
557  * idle system the next event might even be infinite time into the
558  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
559  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
560  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
561  * wheel for the next timer event.
562  */
563 static void wake_up_idle_cpu(int cpu)
564 {
565         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
566
567         if (cpu == smp_processor_id())
568                 return;
569
570         if (set_nr_and_not_polling(rq->idle))
571                 smp_send_reschedule(cpu);
572         else
573                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
574 }
575
576 static bool wake_up_full_nohz_cpu(int cpu)
577 {
578         /*
579          * We just need the target to call irq_exit() and re-evaluate
580          * the next tick. The nohz full kick at least implies that.
581          * If needed we can still optimize that later with an
582          * empty IRQ.
583          */
584         if (tick_nohz_full_cpu(cpu)) {
585                 if (cpu != smp_processor_id() ||
586                     tick_nohz_tick_stopped())
587                         tick_nohz_full_kick_cpu(cpu);
588                 return true;
589         }
590
591         return false;
592 }
593
594 void wake_up_nohz_cpu(int cpu)
595 {
596         if (!wake_up_full_nohz_cpu(cpu))
597                 wake_up_idle_cpu(cpu);
598 }
599
600 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
601 {
602         int cpu = smp_processor_id();
603
604         if (!test_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu)))
605                 return false;
606
607         if (idle_cpu(cpu) && !need_resched())
608                 return true;
609
610         /*
611          * We can't run Idle Load Balance on this CPU for this time so we
612          * cancel it and clear NOHZ_BALANCE_KICK
613          */
614         clear_bit(NOHZ_BALANCE_KICK, nohz_flags(cpu));
615         return false;
616 }
617
618 #else /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
619
620 static inline bool got_nohz_idle_kick(void)
621 {
622         return false;
623 }
624
625 #endif /* CONFIG_NO_HZ_COMMON */
626
627 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
628 bool sched_can_stop_tick(struct rq *rq)
629 {
630         int fifo_nr_running;
631
632         /* Deadline tasks, even if single, need the tick */
633         if (rq->dl.dl_nr_running)
634                 return false;
635
636         /*
637          * If there are more than one RR tasks, we need the tick to effect the
638          * actual RR behaviour.
639          */
640         if (rq->rt.rr_nr_running) {
641                 if (rq->rt.rr_nr_running == 1)
642                         return true;
643                 else
644                         return false;
645         }
646
647         /*
648          * If there's no RR tasks, but FIFO tasks, we can skip the tick, no
649          * forced preemption between FIFO tasks.
650          */
651         fifo_nr_running = rq->rt.rt_nr_running - rq->rt.rr_nr_running;
652         if (fifo_nr_running)
653                 return true;
654
655         /*
656          * If there are no DL,RR/FIFO tasks, there must only be CFS tasks left;
657          * if there's more than one we need the tick for involuntary
658          * preemption.
659          */
660         if (rq->nr_running > 1)
661                 return false;
662
663         return true;
664 }
665 #endif /* CONFIG_NO_HZ_FULL */
666
667 void sched_avg_update(struct rq *rq)
668 {
669         s64 period = sched_avg_period();
670
671         while ((s64)(rq_clock(rq) - rq->age_stamp) > period) {
672                 /*
673                  * Inline assembly required to prevent the compiler
674                  * optimising this loop into a divmod call.
675                  * See __iter_div_u64_rem() for another example of this.
676                  */
677                 asm("" : "+rm" (rq->age_stamp));
678                 rq->age_stamp += period;
679                 rq->rt_avg /= 2;
680         }
681 }
682
683 #endif /* CONFIG_SMP */
684
685 #if defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED) || (defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED) && \
686                         (defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_CFS_BANDWIDTH)))
687 /*
688  * Iterate task_group tree rooted at *from, calling @down when first entering a
689  * node and @up when leaving it for the final time.
690  *
691  * Caller must hold rcu_lock or sufficient equivalent.
692  */
693 int walk_tg_tree_from(struct task_group *from,
694                              tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
695 {
696         struct task_group *parent, *child;
697         int ret;
698
699         parent = from;
700
701 down:
702         ret = (*down)(parent, data);
703         if (ret)
704                 goto out;
705         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
706                 parent = child;
707                 goto down;
708
709 up:
710                 continue;
711         }
712         ret = (*up)(parent, data);
713         if (ret || parent == from)
714                 goto out;
715
716         child = parent;
717         parent = parent->parent;
718         if (parent)
719                 goto up;
720 out:
721         return ret;
722 }
723
724 int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
725 {
726         return 0;
727 }
728 #endif
729
730 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
731 {
732         int prio = p->static_prio - MAX_RT_PRIO;
733         struct load_weight *load = &p->se.load;
734
735         /*
736          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
737          */
738         if (idle_policy(p->policy)) {
739                 load->weight = scale_load(WEIGHT_IDLEPRIO);
740                 load->inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
741                 return;
742         }
743
744         load->weight = scale_load(sched_prio_to_weight[prio]);
745         load->inv_weight = sched_prio_to_wmult[prio];
746 }
747
748 static inline void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
749 {
750         update_rq_clock(rq);
751         if (!(flags & ENQUEUE_RESTORE))
752                 sched_info_queued(rq, p);
753         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
754 }
755
756 static inline void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
757 {
758         update_rq_clock(rq);
759         if (!(flags & DEQUEUE_SAVE))
760                 sched_info_dequeued(rq, p);
761         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
762 }
763
764 void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
765 {
766         if (task_contributes_to_load(p))
767                 rq->nr_uninterruptible--;
768
769         enqueue_task(rq, p, flags);
770 }
771
772 void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
773 {
774         if (task_contributes_to_load(p))
775                 rq->nr_uninterruptible++;
776
777         dequeue_task(rq, p, flags);
778 }
779
780 static void update_rq_clock_task(struct rq *rq, s64 delta)
781 {
782 /*
783  * In theory, the compile should just see 0 here, and optimize out the call
784  * to sched_rt_avg_update. But I don't trust it...
785  */
786 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
787         s64 steal = 0, irq_delta = 0;
788 #endif
789 #ifdef CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING
790         irq_delta = irq_time_read(cpu_of(rq)) - rq->prev_irq_time;
791
792         /*
793          * Since irq_time is only updated on {soft,}irq_exit, we might run into
794          * this case when a previous update_rq_clock() happened inside a
795          * {soft,}irq region.
796          *
797          * When this happens, we stop ->clock_task and only update the
798          * prev_irq_time stamp to account for the part that fit, so that a next
799          * update will consume the rest. This ensures ->clock_task is
800          * monotonic.
801          *
802          * It does however cause some slight miss-attribution of {soft,}irq
803          * time, a more accurate solution would be to update the irq_time using
804          * the current rq->clock timestamp, except that would require using
805          * atomic ops.
806          */
807         if (irq_delta > delta)
808                 irq_delta = delta;
809
810         rq->prev_irq_time += irq_delta;
811         delta -= irq_delta;
812 #endif
813 #ifdef CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING
814         if (static_key_false((&paravirt_steal_rq_enabled))) {
815                 steal = paravirt_steal_clock(cpu_of(rq));
816                 steal -= rq->prev_steal_time_rq;
817
818                 if (unlikely(steal > delta))
819                         steal = delta;
820
821                 rq->prev_steal_time_rq += steal;
822                 delta -= steal;
823         }
824 #endif
825
826         rq->clock_task += delta;
827
828 #if defined(CONFIG_IRQ_TIME_ACCOUNTING) || defined(CONFIG_PARAVIRT_TIME_ACCOUNTING)
829         if ((irq_delta + steal) && sched_feat(NONTASK_CAPACITY))
830                 sched_rt_avg_update(rq, irq_delta + steal);
831 #endif
832 }
833
834 void sched_set_stop_task(int cpu, struct task_struct *stop)
835 {
836         struct sched_param param = { .sched_priority = MAX_RT_PRIO - 1 };
837         struct task_struct *old_stop = cpu_rq(cpu)->stop;
838
839         if (stop) {
840                 /*
841                  * Make it appear like a SCHED_FIFO task, its something
842                  * userspace knows about and won't get confused about.
843                  *
844                  * Also, it will make PI more or less work without too
845                  * much confusion -- but then, stop work should not
846                  * rely on PI working anyway.
847                  */
848                 sched_setscheduler_nocheck(stop, SCHED_FIFO, &param);
849
850                 stop->sched_class = &stop_sched_class;
851         }
852
853         cpu_rq(cpu)->stop = stop;
854
855         if (old_stop) {
856                 /*
857                  * Reset it back to a normal scheduling class so that
858                  * it can die in pieces.
859                  */
860                 old_stop->sched_class = &rt_sched_class;
861         }
862 }
863
864 /*
865  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
866  */
867 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
868 {
869         return p->static_prio;
870 }
871
872 /*
873  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
874  * without taking RT-inheritance into account. Might be
875  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
876  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
877  * estimator recalculates.
878  */
879 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
880 {
881         int prio;
882
883         if (task_has_dl_policy(p))
884                 prio = MAX_DL_PRIO-1;
885         else if (task_has_rt_policy(p))
886                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
887         else
888                 prio = __normal_prio(p);
889         return prio;
890 }
891
892 /*
893  * Calculate the current priority, i.e. the priority
894  * taken into account by the scheduler. This value might
895  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
896  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
897  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
898  */
899 static int effective_prio(struct task_struct *p)
900 {
901         p->normal_prio = normal_prio(p);
902         /*
903          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
904          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
905          * to the normal priority:
906          */
907         if (!rt_prio(p->prio))
908                 return p->normal_prio;
909         return p->prio;
910 }
911
912 /**
913  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
914  * @p: the task in question.
915  *
916  * Return: 1 if the task is currently executing. 0 otherwise.
917  */
918 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
919 {
920         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
921 }
922
923 /*
924  * switched_from, switched_to and prio_changed must _NOT_ drop rq->lock,
925  * use the balance_callback list if you want balancing.
926  *
927  * this means any call to check_class_changed() must be followed by a call to
928  * balance_callback().
929  */
930 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
931                                        const struct sched_class *prev_class,
932                                        int oldprio)
933 {
934         if (prev_class != p->sched_class) {
935                 if (prev_class->switched_from)
936                         prev_class->switched_from(rq, p);
937
938                 p->sched_class->switched_to(rq, p);
939         } else if (oldprio != p->prio || dl_task(p))
940                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio);
941 }
942
943 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
944 {
945         const struct sched_class *class;
946
947         if (p->sched_class == rq->curr->sched_class) {
948                 rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
949         } else {
950                 for_each_class(class) {
951                         if (class == rq->curr->sched_class)
952                                 break;
953                         if (class == p->sched_class) {
954                                 resched_curr(rq);
955                                 break;
956                         }
957                 }
958         }
959
960         /*
961          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
962          * this case, we can save a useless back to back clock update.
963          */
964         if (task_on_rq_queued(rq->curr) && test_tsk_need_resched(rq->curr))
965                 rq_clock_skip_update(rq, true);
966 }
967
968 #ifdef CONFIG_SMP
969 /*
970  * This is how migration works:
971  *
972  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
973  *    stop_one_cpu().
974  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
975  *    off the CPU)
976  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
977  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
978  *    it and puts it into the right queue.
979  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
980  *    is done.
981  */
982
983 /*
984  * move_queued_task - move a queued task to new rq.
985  *
986  * Returns (locked) new rq. Old rq's lock is released.
987  */
988 static struct rq *move_queued_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int new_cpu)
989 {
990         lockdep_assert_held(&rq->lock);
991
992         p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
993         dequeue_task(rq, p, 0);
994         set_task_cpu(p, new_cpu);
995         raw_spin_unlock(&rq->lock);
996
997         rq = cpu_rq(new_cpu);
998
999         raw_spin_lock(&rq->lock);
1000         BUG_ON(task_cpu(p) != new_cpu);
1001         enqueue_task(rq, p, 0);
1002         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1003         check_preempt_curr(rq, p, 0);
1004
1005         return rq;
1006 }
1007
1008 struct migration_arg {
1009         struct task_struct *task;
1010         int dest_cpu;
1011 };
1012
1013 /*
1014  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
1015  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
1016  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
1017  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
1018  *
1019  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
1020  * as the task is no longer on this CPU.
1021  */
1022 static struct rq *__migrate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int dest_cpu)
1023 {
1024         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
1025                 return rq;
1026
1027         /* Affinity changed (again). */
1028         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1029                 return rq;
1030
1031         rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1032
1033         return rq;
1034 }
1035
1036 /*
1037  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
1038  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
1039  * 'pushing' onto another runqueue.
1040  */
1041 static int migration_cpu_stop(void *data)
1042 {
1043         struct migration_arg *arg = data;
1044         struct task_struct *p = arg->task;
1045         struct rq *rq = this_rq();
1046
1047         /*
1048          * The original target cpu might have gone down and we might
1049          * be on another cpu but it doesn't matter.
1050          */
1051         local_irq_disable();
1052         /*
1053          * We need to explicitly wake pending tasks before running
1054          * __migrate_task() such that we will not miss enforcing cpus_allowed
1055          * during wakeups, see set_cpus_allowed_ptr()'s TASK_WAKING test.
1056          */
1057         sched_ttwu_pending();
1058
1059         raw_spin_lock(&p->pi_lock);
1060         raw_spin_lock(&rq->lock);
1061         /*
1062          * If task_rq(p) != rq, it cannot be migrated here, because we're
1063          * holding rq->lock, if p->on_rq == 0 it cannot get enqueued because
1064          * we're holding p->pi_lock.
1065          */
1066         if (task_rq(p) == rq && task_on_rq_queued(p))
1067                 rq = __migrate_task(rq, p, arg->dest_cpu);
1068         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1069         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
1070
1071         local_irq_enable();
1072         return 0;
1073 }
1074
1075 /*
1076  * sched_class::set_cpus_allowed must do the below, but is not required to
1077  * actually call this function.
1078  */
1079 void set_cpus_allowed_common(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1080 {
1081         cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
1082         p->nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
1083 }
1084
1085 void do_set_cpus_allowed(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1086 {
1087         struct rq *rq = task_rq(p);
1088         bool queued, running;
1089
1090         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1091
1092         queued = task_on_rq_queued(p);
1093         running = task_current(rq, p);
1094
1095         if (queued) {
1096                 /*
1097                  * Because __kthread_bind() calls this on blocked tasks without
1098                  * holding rq->lock.
1099                  */
1100                 lockdep_assert_held(&rq->lock);
1101                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
1102         }
1103         if (running)
1104                 put_prev_task(rq, p);
1105
1106         p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
1107
1108         if (running)
1109                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
1110         if (queued)
1111                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
1112 }
1113
1114 /*
1115  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
1116  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
1117  * is removed from the allowed bitmask.
1118  *
1119  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
1120  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
1121  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
1122  */
1123 static int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1124                                   const struct cpumask *new_mask, bool check)
1125 {
1126         const struct cpumask *cpu_valid_mask = cpu_active_mask;
1127         unsigned int dest_cpu;
1128         struct rq_flags rf;
1129         struct rq *rq;
1130         int ret = 0;
1131
1132         rq = task_rq_lock(p, &rf);
1133
1134         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1135                 /*
1136                  * Kernel threads are allowed on online && !active CPUs
1137                  */
1138                 cpu_valid_mask = cpu_online_mask;
1139         }
1140
1141         /*
1142          * Must re-check here, to close a race against __kthread_bind(),
1143          * sched_setaffinity() is not guaranteed to observe the flag.
1144          */
1145         if (check && (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY)) {
1146                 ret = -EINVAL;
1147                 goto out;
1148         }
1149
1150         if (cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))
1151                 goto out;
1152
1153         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_valid_mask)) {
1154                 ret = -EINVAL;
1155                 goto out;
1156         }
1157
1158         do_set_cpus_allowed(p, new_mask);
1159
1160         if (p->flags & PF_KTHREAD) {
1161                 /*
1162                  * For kernel threads that do indeed end up on online &&
1163                  * !active we want to ensure they are strict per-cpu threads.
1164                  */
1165                 WARN_ON(cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask) &&
1166                         !cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask) &&
1167                         p->nr_cpus_allowed != 1);
1168         }
1169
1170         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
1171         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
1172                 goto out;
1173
1174         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_valid_mask, new_mask);
1175         if (task_running(rq, p) || p->state == TASK_WAKING) {
1176                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
1177                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
1178                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1179                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
1180                 tlb_migrate_finish(p->mm);
1181                 return 0;
1182         } else if (task_on_rq_queued(p)) {
1183                 /*
1184                  * OK, since we're going to drop the lock immediately
1185                  * afterwards anyway.
1186                  */
1187                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1188                 rq = move_queued_task(rq, p, dest_cpu);
1189                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
1190         }
1191 out:
1192         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1193
1194         return ret;
1195 }
1196
1197 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
1198 {
1199         return __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, false);
1200 }
1201 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
1202
1203 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1204 {
1205 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1206         /*
1207          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
1208          * ttwu() will sort out the placement.
1209          */
1210         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
1211                         !p->on_rq);
1212
1213         /*
1214          * Migrating fair class task must have p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING,
1215          * because schedstat_wait_{start,end} rebase migrating task's wait_start
1216          * time relying on p->on_rq.
1217          */
1218         WARN_ON_ONCE(p->state == TASK_RUNNING &&
1219                      p->sched_class == &fair_sched_class &&
1220                      (p->on_rq && !task_on_rq_migrating(p)));
1221
1222 #ifdef CONFIG_LOCKDEP
1223         /*
1224          * The caller should hold either p->pi_lock or rq->lock, when changing
1225          * a task's CPU. ->pi_lock for waking tasks, rq->lock for runnable tasks.
1226          *
1227          * sched_move_task() holds both and thus holding either pins the cgroup,
1228          * see task_group().
1229          *
1230          * Furthermore, all task_rq users should acquire both locks, see
1231          * task_rq_lock().
1232          */
1233         WARN_ON_ONCE(debug_locks && !(lockdep_is_held(&p->pi_lock) ||
1234                                       lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock)));
1235 #endif
1236 #endif
1237
1238         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1239
1240         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
1241                 if (p->sched_class->migrate_task_rq)
1242                         p->sched_class->migrate_task_rq(p);
1243                 p->se.nr_migrations++;
1244                 perf_event_task_migrate(p);
1245         }
1246
1247         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1248 }
1249
1250 static void __migrate_swap_task(struct task_struct *p, int cpu)
1251 {
1252         if (task_on_rq_queued(p)) {
1253                 struct rq *src_rq, *dst_rq;
1254
1255                 src_rq = task_rq(p);
1256                 dst_rq = cpu_rq(cpu);
1257
1258                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_MIGRATING;
1259                 deactivate_task(src_rq, p, 0);
1260                 set_task_cpu(p, cpu);
1261                 activate_task(dst_rq, p, 0);
1262                 p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1263                 check_preempt_curr(dst_rq, p, 0);
1264         } else {
1265                 /*
1266                  * Task isn't running anymore; make it appear like we migrated
1267                  * it before it went to sleep. This means on wakeup we make the
1268                  * previous cpu our targer instead of where it really is.
1269                  */
1270                 p->wake_cpu = cpu;
1271         }
1272 }
1273
1274 struct migration_swap_arg {
1275         struct task_struct *src_task, *dst_task;
1276         int src_cpu, dst_cpu;
1277 };
1278
1279 static int migrate_swap_stop(void *data)
1280 {
1281         struct migration_swap_arg *arg = data;
1282         struct rq *src_rq, *dst_rq;
1283         int ret = -EAGAIN;
1284
1285         if (!cpu_active(arg->src_cpu) || !cpu_active(arg->dst_cpu))
1286                 return -EAGAIN;
1287
1288         src_rq = cpu_rq(arg->src_cpu);
1289         dst_rq = cpu_rq(arg->dst_cpu);
1290
1291         double_raw_lock(&arg->src_task->pi_lock,
1292                         &arg->dst_task->pi_lock);
1293         double_rq_lock(src_rq, dst_rq);
1294
1295         if (task_cpu(arg->dst_task) != arg->dst_cpu)
1296                 goto unlock;
1297
1298         if (task_cpu(arg->src_task) != arg->src_cpu)
1299                 goto unlock;
1300
1301         if (!cpumask_test_cpu(arg->dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->src_task)))
1302                 goto unlock;
1303
1304         if (!cpumask_test_cpu(arg->src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg->dst_task)))
1305                 goto unlock;
1306
1307         __migrate_swap_task(arg->src_task, arg->dst_cpu);
1308         __migrate_swap_task(arg->dst_task, arg->src_cpu);
1309
1310         ret = 0;
1311
1312 unlock:
1313         double_rq_unlock(src_rq, dst_rq);
1314         raw_spin_unlock(&arg->dst_task->pi_lock);
1315         raw_spin_unlock(&arg->src_task->pi_lock);
1316
1317         return ret;
1318 }
1319
1320 /*
1321  * Cross migrate two tasks
1322  */
1323 int migrate_swap(struct task_struct *cur, struct task_struct *p)
1324 {
1325         struct migration_swap_arg arg;
1326         int ret = -EINVAL;
1327
1328         arg = (struct migration_swap_arg){
1329                 .src_task = cur,
1330                 .src_cpu = task_cpu(cur),
1331                 .dst_task = p,
1332                 .dst_cpu = task_cpu(p),
1333         };
1334
1335         if (arg.src_cpu == arg.dst_cpu)
1336                 goto out;
1337
1338         /*
1339          * These three tests are all lockless; this is OK since all of them
1340          * will be re-checked with proper locks held further down the line.
1341          */
1342         if (!cpu_active(arg.src_cpu) || !cpu_active(arg.dst_cpu))
1343                 goto out;
1344
1345         if (!cpumask_test_cpu(arg.dst_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.src_task)))
1346                 goto out;
1347
1348         if (!cpumask_test_cpu(arg.src_cpu, tsk_cpus_allowed(arg.dst_task)))
1349                 goto out;
1350
1351         trace_sched_swap_numa(cur, arg.src_cpu, p, arg.dst_cpu);
1352         ret = stop_two_cpus(arg.dst_cpu, arg.src_cpu, migrate_swap_stop, &arg);
1353
1354 out:
1355         return ret;
1356 }
1357
1358 /*
1359  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1360  *
1361  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1362  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1363  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1364  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1365  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1366  * @p has remained unscheduled the whole time.
1367  *
1368  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1369  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1370  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1371  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1372  * waiting to become inactive.
1373  */
1374 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1375 {
1376         int running, queued;
1377         struct rq_flags rf;
1378         unsigned long ncsw;
1379         struct rq *rq;
1380
1381         for (;;) {
1382                 /*
1383                  * We do the initial early heuristics without holding
1384                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1385                  * the runqueue lock when things look like they will
1386                  * work out!
1387                  */
1388                 rq = task_rq(p);
1389
1390                 /*
1391                  * If the task is actively running on another CPU
1392                  * still, just relax and busy-wait without holding
1393                  * any locks.
1394                  *
1395                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1396                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1397                  * But we don't care, since "task_running()" will
1398                  * return false if the runqueue has changed and p
1399                  * is actually now running somewhere else!
1400                  */
1401                 while (task_running(rq, p)) {
1402                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1403                                 return 0;
1404                         cpu_relax();
1405                 }
1406
1407                 /*
1408                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1409                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1410                  * just go back and repeat.
1411                  */
1412                 rq = task_rq_lock(p, &rf);
1413                 trace_sched_wait_task(p);
1414                 running = task_running(rq, p);
1415                 queued = task_on_rq_queued(p);
1416                 ncsw = 0;
1417                 if (!match_state || p->state == match_state)
1418                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1419                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
1420
1421                 /*
1422                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1423                  */
1424                 if (unlikely(!ncsw))
1425                         break;
1426
1427                 /*
1428                  * Was it really running after all now that we
1429                  * checked with the proper locks actually held?
1430                  *
1431                  * Oops. Go back and try again..
1432                  */
1433                 if (unlikely(running)) {
1434                         cpu_relax();
1435                         continue;
1436                 }
1437
1438                 /*
1439                  * It's not enough that it's not actively running,
1440                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
1441                  * preempted!
1442                  *
1443                  * So if it was still runnable (but just not actively
1444                  * running right now), it's preempted, and we should
1445                  * yield - it could be a while.
1446                  */
1447                 if (unlikely(queued)) {
1448                         ktime_t to = ktime_set(0, NSEC_PER_SEC/HZ);
1449
1450                         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1451                         schedule_hrtimeout(&to, HRTIMER_MODE_REL);
1452                         continue;
1453                 }
1454
1455                 /*
1456                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
1457                  * runnable, which means that it will never become
1458                  * running in the future either. We're all done!
1459                  */
1460                 break;
1461         }
1462
1463         return ncsw;
1464 }
1465
1466 /***
1467  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
1468  * @p: the to-be-kicked thread
1469  *
1470  * Cause a process which is running on another CPU to enter
1471  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
1472  *
1473  * NOTE: this function doesn't have to take the runqueue lock,
1474  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
1475  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
1476  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
1477  * achieved as well.
1478  */
1479 void kick_process(struct task_struct *p)
1480 {
1481         int cpu;
1482
1483         preempt_disable();
1484         cpu = task_cpu(p);
1485         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
1486                 smp_send_reschedule(cpu);
1487         preempt_enable();
1488 }
1489 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
1490
1491 /*
1492  * ->cpus_allowed is protected by both rq->lock and p->pi_lock
1493  *
1494  * A few notes on cpu_active vs cpu_online:
1495  *
1496  *  - cpu_active must be a subset of cpu_online
1497  *
1498  *  - on cpu-up we allow per-cpu kthreads on the online && !active cpu,
1499  *    see __set_cpus_allowed_ptr(). At this point the newly online
1500  *    cpu isn't yet part of the sched domains, and balancing will not
1501  *    see it.
1502  *
1503  *  - on cpu-down we clear cpu_active() to mask the sched domains and
1504  *    avoid the load balancer to place new tasks on the to be removed
1505  *    cpu. Existing tasks will remain running there and will be taken
1506  *    off.
1507  *
1508  * This means that fallback selection must not select !active CPUs.
1509  * And can assume that any active CPU must be online. Conversely
1510  * select_task_rq() below may allow selection of !active CPUs in order
1511  * to satisfy the above rules.
1512  */
1513 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
1514 {
1515         int nid = cpu_to_node(cpu);
1516         const struct cpumask *nodemask = NULL;
1517         enum { cpuset, possible, fail } state = cpuset;
1518         int dest_cpu;
1519
1520         /*
1521          * If the node that the cpu is on has been offlined, cpu_to_node()
1522          * will return -1. There is no cpu on the node, and we should
1523          * select the cpu on the other node.
1524          */
1525         if (nid != -1) {
1526                 nodemask = cpumask_of_node(nid);
1527
1528                 /* Look for allowed, online CPU in same node. */
1529                 for_each_cpu(dest_cpu, nodemask) {
1530                         if (!cpu_active(dest_cpu))
1531                                 continue;
1532                         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
1533                                 return dest_cpu;
1534                 }
1535         }
1536
1537         for (;;) {
1538                 /* Any allowed, online CPU? */
1539                 for_each_cpu(dest_cpu, tsk_cpus_allowed(p)) {
1540                         if (!(p->flags & PF_KTHREAD) && !cpu_active(dest_cpu))
1541                                 continue;
1542                         if (!cpu_online(dest_cpu))
1543                                 continue;
1544                         goto out;
1545                 }
1546
1547                 /* No more Mr. Nice Guy. */
1548                 switch (state) {
1549                 case cpuset:
1550                         if (IS_ENABLED(CONFIG_CPUSETS)) {
1551                                 cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
1552                                 state = possible;
1553                                 break;
1554                         }
1555                         /* fall-through */
1556                 case possible:
1557                         do_set_cpus_allowed(p, cpu_possible_mask);
1558                         state = fail;
1559                         break;
1560
1561                 case fail:
1562                         BUG();
1563                         break;
1564                 }
1565         }
1566
1567 out:
1568         if (state != cpuset) {
1569                 /*
1570                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
1571                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
1572                  * leave kernel.
1573                  */
1574                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
1575                         printk_deferred("process %d (%s) no longer affine to cpu%d\n",
1576                                         task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
1577                 }
1578         }
1579
1580         return dest_cpu;
1581 }
1582
1583 /*
1584  * The caller (fork, wakeup) owns p->pi_lock, ->cpus_allowed is stable.
1585  */
1586 static inline
1587 int select_task_rq(struct task_struct *p, int cpu, int sd_flags, int wake_flags)
1588 {
1589         lockdep_assert_held(&p->pi_lock);
1590
1591         if (tsk_nr_cpus_allowed(p) > 1)
1592                 cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, cpu, sd_flags, wake_flags);
1593         else
1594                 cpu = cpumask_any(tsk_cpus_allowed(p));
1595
1596         /*
1597          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
1598          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
1599          * cpu.
1600          *
1601          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
1602          *
1603          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
1604          *   not worry about this generic constraint ]
1605          */
1606         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, tsk_cpus_allowed(p)) ||
1607                      !cpu_online(cpu)))
1608                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
1609
1610         return cpu;
1611 }
1612
1613 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1614 {
1615         s64 diff = sample - *avg;
1616         *avg += diff >> 3;
1617 }
1618
1619 #else
1620
1621 static inline int __set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p,
1622                                          const struct cpumask *new_mask, bool check)
1623 {
1624         return set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
1625 }
1626
1627 #endif /* CONFIG_SMP */
1628
1629 static void
1630 ttwu_stat(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1631 {
1632 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1633         struct rq *rq = this_rq();
1634
1635 #ifdef CONFIG_SMP
1636         int this_cpu = smp_processor_id();
1637
1638         if (cpu == this_cpu) {
1639                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
1640                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
1641         } else {
1642                 struct sched_domain *sd;
1643
1644                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
1645                 rcu_read_lock();
1646                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
1647                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
1648                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
1649                                 break;
1650                         }
1651                 }
1652                 rcu_read_unlock();
1653         }
1654
1655         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1656                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
1657
1658 #endif /* CONFIG_SMP */
1659
1660         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
1661         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
1662
1663         if (wake_flags & WF_SYNC)
1664                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
1665
1666 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
1667 }
1668
1669 static inline void ttwu_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int en_flags)
1670 {
1671         activate_task(rq, p, en_flags);
1672         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
1673
1674         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
1675         if (p->flags & PF_WQ_WORKER)
1676                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
1677 }
1678
1679 /*
1680  * Mark the task runnable and perform wakeup-preemption.
1681  */
1682 static void ttwu_do_wakeup(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1683                            struct pin_cookie cookie)
1684 {
1685         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
1686         p->state = TASK_RUNNING;
1687         trace_sched_wakeup(p);
1688
1689 #ifdef CONFIG_SMP
1690         if (p->sched_class->task_woken) {
1691                 /*
1692                  * Our task @p is fully woken up and running; so its safe to
1693                  * drop the rq->lock, hereafter rq is only used for statistics.
1694                  */
1695                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1696                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
1697                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
1698         }
1699
1700         if (rq->idle_stamp) {
1701                 u64 delta = rq_clock(rq) - rq->idle_stamp;
1702                 u64 max = 2*rq->max_idle_balance_cost;
1703
1704                 update_avg(&rq->avg_idle, delta);
1705
1706                 if (rq->avg_idle > max)
1707                         rq->avg_idle = max;
1708
1709                 rq->idle_stamp = 0;
1710         }
1711 #endif
1712 }
1713
1714 static void
1715 ttwu_do_activate(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wake_flags,
1716                  struct pin_cookie cookie)
1717 {
1718         int en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
1719
1720         lockdep_assert_held(&rq->lock);
1721
1722 #ifdef CONFIG_SMP
1723         if (p->sched_contributes_to_load)
1724                 rq->nr_uninterruptible--;
1725
1726         if (wake_flags & WF_MIGRATED)
1727                 en_flags |= ENQUEUE_MIGRATED;
1728 #endif
1729
1730         ttwu_activate(rq, p, en_flags);
1731         ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, cookie);
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Called in case the task @p isn't fully descheduled from its runqueue,
1736  * in this case we must do a remote wakeup. Its a 'light' wakeup though,
1737  * since all we need to do is flip p->state to TASK_RUNNING, since
1738  * the task is still ->on_rq.
1739  */
1740 static int ttwu_remote(struct task_struct *p, int wake_flags)
1741 {
1742         struct rq_flags rf;
1743         struct rq *rq;
1744         int ret = 0;
1745
1746         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
1747         if (task_on_rq_queued(p)) {
1748                 /* check_preempt_curr() may use rq clock */
1749                 update_rq_clock(rq);
1750                 ttwu_do_wakeup(rq, p, wake_flags, rf.cookie);
1751                 ret = 1;
1752         }
1753         __task_rq_unlock(rq, &rf);
1754
1755         return ret;
1756 }
1757
1758 #ifdef CONFIG_SMP
1759 void sched_ttwu_pending(void)
1760 {
1761         struct rq *rq = this_rq();
1762         struct llist_node *llist = llist_del_all(&rq->wake_list);
1763         struct pin_cookie cookie;
1764         struct task_struct *p;
1765         unsigned long flags;
1766
1767         if (!llist)
1768                 return;
1769
1770         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1771         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1772
1773         while (llist) {
1774                 int wake_flags = 0;
1775
1776                 p = llist_entry(llist, struct task_struct, wake_entry);
1777                 llist = llist_next(llist);
1778
1779                 if (p->sched_remote_wakeup)
1780                         wake_flags = WF_MIGRATED;
1781
1782                 ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1783         }
1784
1785         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1786         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1787 }
1788
1789 void scheduler_ipi(void)
1790 {
1791         /*
1792          * Fold TIF_NEED_RESCHED into the preempt_count; anybody setting
1793          * TIF_NEED_RESCHED remotely (for the first time) will also send
1794          * this IPI.
1795          */
1796         preempt_fold_need_resched();
1797
1798         if (llist_empty(&this_rq()->wake_list) && !got_nohz_idle_kick())
1799                 return;
1800
1801         /*
1802          * Not all reschedule IPI handlers call irq_enter/irq_exit, since
1803          * traditionally all their work was done from the interrupt return
1804          * path. Now that we actually do some work, we need to make sure
1805          * we do call them.
1806          *
1807          * Some archs already do call them, luckily irq_enter/exit nest
1808          * properly.
1809          *
1810          * Arguably we should visit all archs and update all handlers,
1811          * however a fair share of IPIs are still resched only so this would
1812          * somewhat pessimize the simple resched case.
1813          */
1814         irq_enter();
1815         sched_ttwu_pending();
1816
1817         /*
1818          * Check if someone kicked us for doing the nohz idle load balance.
1819          */
1820         if (unlikely(got_nohz_idle_kick())) {
1821                 this_rq()->idle_balance = 1;
1822                 raise_softirq_irqoff(SCHED_SOFTIRQ);
1823         }
1824         irq_exit();
1825 }
1826
1827 static void ttwu_queue_remote(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1828 {
1829         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1830
1831         p->sched_remote_wakeup = !!(wake_flags & WF_MIGRATED);
1832
1833         if (llist_add(&p->wake_entry, &cpu_rq(cpu)->wake_list)) {
1834                 if (!set_nr_if_polling(rq->idle))
1835                         smp_send_reschedule(cpu);
1836                 else
1837                         trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1838         }
1839 }
1840
1841 void wake_up_if_idle(int cpu)
1842 {
1843         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1844         unsigned long flags;
1845
1846         rcu_read_lock();
1847
1848         if (!is_idle_task(rcu_dereference(rq->curr)))
1849                 goto out;
1850
1851         if (set_nr_if_polling(rq->idle)) {
1852                 trace_sched_wake_idle_without_ipi(cpu);
1853         } else {
1854                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1855                 if (is_idle_task(rq->curr))
1856                         smp_send_reschedule(cpu);
1857                 /* Else cpu is not in idle, do nothing here */
1858                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1859         }
1860
1861 out:
1862         rcu_read_unlock();
1863 }
1864
1865 bool cpus_share_cache(int this_cpu, int that_cpu)
1866 {
1867         return per_cpu(sd_llc_id, this_cpu) == per_cpu(sd_llc_id, that_cpu);
1868 }
1869 #endif /* CONFIG_SMP */
1870
1871 static void ttwu_queue(struct task_struct *p, int cpu, int wake_flags)
1872 {
1873         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1874         struct pin_cookie cookie;
1875
1876 #if defined(CONFIG_SMP)
1877         if (sched_feat(TTWU_QUEUE) && !cpus_share_cache(smp_processor_id(), cpu)) {
1878                 sched_clock_cpu(cpu); /* sync clocks x-cpu */
1879                 ttwu_queue_remote(p, cpu, wake_flags);
1880                 return;
1881         }
1882 #endif
1883
1884         raw_spin_lock(&rq->lock);
1885         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
1886         ttwu_do_activate(rq, p, wake_flags, cookie);
1887         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
1888         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1889 }
1890
1891 /*
1892  * Notes on Program-Order guarantees on SMP systems.
1893  *
1894  *  MIGRATION
1895  *
1896  * The basic program-order guarantee on SMP systems is that when a task [t]
1897  * migrates, all its activity on its old cpu [c0] happens-before any subsequent
1898  * execution on its new cpu [c1].
1899  *
1900  * For migration (of runnable tasks) this is provided by the following means:
1901  *
1902  *  A) UNLOCK of the rq(c0)->lock scheduling out task t
1903  *  B) migration for t is required to synchronize *both* rq(c0)->lock and
1904  *     rq(c1)->lock (if not at the same time, then in that order).
1905  *  C) LOCK of the rq(c1)->lock scheduling in task
1906  *
1907  * Transitivity guarantees that B happens after A and C after B.
1908  * Note: we only require RCpc transitivity.
1909  * Note: the cpu doing B need not be c0 or c1
1910  *
1911  * Example:
1912  *
1913  *   CPU0            CPU1            CPU2
1914  *
1915  *   LOCK rq(0)->lock
1916  *   sched-out X
1917  *   sched-in Y
1918  *   UNLOCK rq(0)->lock
1919  *
1920  *                                   LOCK rq(0)->lock // orders against CPU0
1921  *                                   dequeue X
1922  *                                   UNLOCK rq(0)->lock
1923  *
1924  *                                   LOCK rq(1)->lock
1925  *                                   enqueue X
1926  *                                   UNLOCK rq(1)->lock
1927  *
1928  *                   LOCK rq(1)->lock // orders against CPU2
1929  *                   sched-out Z
1930  *                   sched-in X
1931  *                   UNLOCK rq(1)->lock
1932  *
1933  *
1934  *  BLOCKING -- aka. SLEEP + WAKEUP
1935  *
1936  * For blocking we (obviously) need to provide the same guarantee as for
1937  * migration. However the means are completely different as there is no lock
1938  * chain to provide order. Instead we do:
1939  *
1940  *   1) smp_store_release(X->on_cpu, 0)
1941  *   2) smp_cond_load_acquire(!X->on_cpu)
1942  *
1943  * Example:
1944  *
1945  *   CPU0 (schedule)  CPU1 (try_to_wake_up) CPU2 (schedule)
1946  *
1947  *   LOCK rq(0)->lock LOCK X->pi_lock
1948  *   dequeue X
1949  *   sched-out X
1950  *   smp_store_release(X->on_cpu, 0);
1951  *
1952  *                    smp_cond_load_acquire(&X->on_cpu, !VAL);
1953  *                    X->state = WAKING
1954  *                    set_task_cpu(X,2)
1955  *
1956  *                    LOCK rq(2)->lock
1957  *                    enqueue X
1958  *                    X->state = RUNNING
1959  *                    UNLOCK rq(2)->lock
1960  *
1961  *                                          LOCK rq(2)->lock // orders against CPU1
1962  *                                          sched-out Z
1963  *                                          sched-in X
1964  *                                          UNLOCK rq(2)->lock
1965  *
1966  *                    UNLOCK X->pi_lock
1967  *   UNLOCK rq(0)->lock
1968  *
1969  *
1970  * However; for wakeups there is a second guarantee we must provide, namely we
1971  * must observe the state that lead to our wakeup. That is, not only must our
1972  * task observe its own prior state, it must also observe the stores prior to
1973  * its wakeup.
1974  *
1975  * This means that any means of doing remote wakeups must order the CPU doing
1976  * the wakeup against the CPU the task is going to end up running on. This,
1977  * however, is already required for the regular Program-Order guarantee above,
1978  * since the waking CPU is the one issueing the ACQUIRE (smp_cond_load_acquire).
1979  *
1980  */
1981
1982 /**
1983  * try_to_wake_up - wake up a thread
1984  * @p: the thread to be awakened
1985  * @state: the mask of task states that can be woken
1986  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
1987  *
1988  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
1989  * thread is always on the run-queue (except when the actual
1990  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
1991  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
1992  * runnable without the overhead of this.
1993  *
1994  * Return: %true if @p was woken up, %false if it was already running.
1995  * or @state didn't match @p's state.
1996  */
1997 static int
1998 try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int wake_flags)
1999 {
2000         unsigned long flags;
2001         int cpu, success = 0;
2002
2003         /*
2004          * If we are going to wake up a thread waiting for CONDITION we
2005          * need to ensure that CONDITION=1 done by the caller can not be
2006          * reordered with p->state check below. This pairs with mb() in
2007          * set_current_state() the waiting thread does.
2008          */
2009         smp_mb__before_spinlock();
2010         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2011         if (!(p->state & state))
2012                 goto out;
2013
2014         trace_sched_waking(p);
2015
2016         success = 1; /* we're going to change ->state */
2017         cpu = task_cpu(p);
2018
2019         if (p->on_rq && ttwu_remote(p, wake_flags))
2020                 goto stat;
2021
2022 #ifdef CONFIG_SMP
2023         /*
2024          * Ensure we load p->on_cpu _after_ p->on_rq, otherwise it would be
2025          * possible to, falsely, observe p->on_cpu == 0.
2026          *
2027          * One must be running (->on_cpu == 1) in order to remove oneself
2028          * from the runqueue.
2029          *
2030          *  [S] ->on_cpu = 1;   [L] ->on_rq
2031          *      UNLOCK rq->lock
2032          *                      RMB
2033          *      LOCK   rq->lock
2034          *  [S] ->on_rq = 0;    [L] ->on_cpu
2035          *
2036          * Pairs with the full barrier implied in the UNLOCK+LOCK on rq->lock
2037          * from the consecutive calls to schedule(); the first switching to our
2038          * task, the second putting it to sleep.
2039          */
2040         smp_rmb();
2041
2042         /*
2043          * If the owning (remote) cpu is still in the middle of schedule() with
2044          * this task as prev, wait until its done referencing the task.
2045          *
2046          * Pairs with the smp_store_release() in finish_lock_switch().
2047          *
2048          * This ensures that tasks getting woken will be fully ordered against
2049          * their previous state and preserve Program Order.
2050          */
2051         smp_cond_load_acquire(&p->on_cpu, !VAL);
2052
2053         p->sched_contributes_to_load = !!task_contributes_to_load(p);
2054         p->state = TASK_WAKING;
2055
2056         cpu = select_task_rq(p, p->wake_cpu, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2057         if (task_cpu(p) != cpu) {
2058                 wake_flags |= WF_MIGRATED;
2059                 set_task_cpu(p, cpu);
2060         }
2061 #endif /* CONFIG_SMP */
2062
2063         ttwu_queue(p, cpu, wake_flags);
2064 stat:
2065         if (schedstat_enabled())
2066                 ttwu_stat(p, cpu, wake_flags);
2067 out:
2068         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2069
2070         return success;
2071 }
2072
2073 /**
2074  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2075  * @p: the thread to be awakened
2076  *
2077  * Put @p on the run-queue if it's not already there. The caller must
2078  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2079  * the current task.
2080  */
2081 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p, struct pin_cookie cookie)
2082 {
2083         struct rq *rq = task_rq(p);
2084
2085         if (WARN_ON_ONCE(rq != this_rq()) ||
2086             WARN_ON_ONCE(p == current))
2087                 return;
2088
2089         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2090
2091         if (!raw_spin_trylock(&p->pi_lock)) {
2092                 /*
2093                  * This is OK, because current is on_cpu, which avoids it being
2094                  * picked for load-balance and preemption/IRQs are still
2095                  * disabled avoiding further scheduler activity on it and we've
2096                  * not yet picked a replacement task.
2097                  */
2098                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2099                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
2100                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
2101                 raw_spin_lock(&rq->lock);
2102                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, cookie);
2103         }
2104
2105         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2106                 goto out;
2107
2108         trace_sched_waking(p);
2109
2110         if (!task_on_rq_queued(p))
2111                 ttwu_activate(rq, p, ENQUEUE_WAKEUP);
2112
2113         ttwu_do_wakeup(rq, p, 0, cookie);
2114         if (schedstat_enabled())
2115                 ttwu_stat(p, smp_processor_id(), 0);
2116 out:
2117         raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
2118 }
2119
2120 /**
2121  * wake_up_process - Wake up a specific process
2122  * @p: The process to be woken up.
2123  *
2124  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2125  * processes.
2126  *
2127  * Return: 1 if the process was woken up, 0 if it was already running.
2128  *
2129  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2130  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2131  */
2132 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2133 {
2134         return try_to_wake_up(p, TASK_NORMAL, 0);
2135 }
2136 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2137
2138 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2139 {
2140         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2141 }
2142
2143 /*
2144  * This function clears the sched_dl_entity static params.
2145  */
2146 void __dl_clear_params(struct task_struct *p)
2147 {
2148         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
2149
2150         dl_se->dl_runtime = 0;
2151         dl_se->dl_deadline = 0;
2152         dl_se->dl_period = 0;
2153         dl_se->flags = 0;
2154         dl_se->dl_bw = 0;
2155
2156         dl_se->dl_throttled = 0;
2157         dl_se->dl_yielded = 0;
2158 }
2159
2160 /*
2161  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2162  * p is forked by current.
2163  *
2164  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2165  */
2166 static void __sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2167 {
2168         p->on_rq                        = 0;
2169
2170         p->se.on_rq                     = 0;
2171         p->se.exec_start                = 0;
2172         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2173         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2174         p->se.nr_migrations             = 0;
2175         p->se.vruntime                  = 0;
2176         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2177
2178 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2179         p->se.cfs_rq                    = NULL;
2180 #endif
2181
2182 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2183         /* Even if schedstat is disabled, there should not be garbage */
2184         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2185 #endif
2186
2187         RB_CLEAR_NODE(&p->dl.rb_node);
2188         init_dl_task_timer(&p->dl);
2189         __dl_clear_params(p);
2190
2191         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2192         p->rt.timeout           = 0;
2193         p->rt.time_slice        = sched_rr_timeslice;
2194         p->rt.on_rq             = 0;
2195         p->rt.on_list           = 0;
2196
2197 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2198         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2199 #endif
2200
2201 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2202         if (p->mm && atomic_read(&p->mm->mm_users) == 1) {
2203                 p->mm->numa_next_scan = jiffies + msecs_to_jiffies(sysctl_numa_balancing_scan_delay);
2204                 p->mm->numa_scan_seq = 0;
2205         }
2206
2207         if (clone_flags & CLONE_VM)
2208                 p->numa_preferred_nid = current->numa_preferred_nid;
2209         else
2210                 p->numa_preferred_nid = -1;
2211
2212         p->node_stamp = 0ULL;
2213         p->numa_scan_seq = p->mm ? p->mm->numa_scan_seq : 0;
2214         p->numa_scan_period = sysctl_numa_balancing_scan_delay;
2215         p->numa_work.next = &p->numa_work;
2216         p->numa_faults = NULL;
2217         p->last_task_numa_placement = 0;
2218         p->last_sum_exec_runtime = 0;
2219
2220         p->numa_group = NULL;
2221 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
2222 }
2223
2224 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_numa_balancing);
2225
2226 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
2227
2228 void set_numabalancing_state(bool enabled)
2229 {
2230         if (enabled)
2231                 static_branch_enable(&sched_numa_balancing);
2232         else
2233                 static_branch_disable(&sched_numa_balancing);
2234 }
2235
2236 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2237 int sysctl_numa_balancing(struct ctl_table *table, int write,
2238                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2239 {
2240         struct ctl_table t;
2241         int err;
2242         int state = static_branch_likely(&sched_numa_balancing);
2243
2244         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2245                 return -EPERM;
2246
2247         t = *table;
2248         t.data = &state;
2249         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2250         if (err < 0)
2251                 return err;
2252         if (write)
2253                 set_numabalancing_state(state);
2254         return err;
2255 }
2256 #endif
2257 #endif
2258
2259 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2260
2261 DEFINE_STATIC_KEY_FALSE(sched_schedstats);
2262 static bool __initdata __sched_schedstats = false;
2263
2264 static void set_schedstats(bool enabled)
2265 {
2266         if (enabled)
2267                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2268         else
2269                 static_branch_disable(&sched_schedstats);
2270 }
2271
2272 void force_schedstat_enabled(void)
2273 {
2274         if (!schedstat_enabled()) {
2275                 pr_info("kernel profiling enabled schedstats, disable via kernel.sched_schedstats.\n");
2276                 static_branch_enable(&sched_schedstats);
2277         }
2278 }
2279
2280 static int __init setup_schedstats(char *str)
2281 {
2282         int ret = 0;
2283         if (!str)
2284                 goto out;
2285
2286         /*
2287          * This code is called before jump labels have been set up, so we can't
2288          * change the static branch directly just yet.  Instead set a temporary
2289          * variable so init_schedstats() can do it later.
2290          */
2291         if (!strcmp(str, "enable")) {
2292                 __sched_schedstats = true;
2293                 ret = 1;
2294         } else if (!strcmp(str, "disable")) {
2295                 __sched_schedstats = false;
2296                 ret = 1;
2297         }
2298 out:
2299         if (!ret)
2300                 pr_warn("Unable to parse schedstats=\n");
2301
2302         return ret;
2303 }
2304 __setup("schedstats=", setup_schedstats);
2305
2306 static void __init init_schedstats(void)
2307 {
2308         set_schedstats(__sched_schedstats);
2309 }
2310
2311 #ifdef CONFIG_PROC_SYSCTL
2312 int sysctl_schedstats(struct ctl_table *table, int write,
2313                          void __user *buffer, size_t *lenp, loff_t *ppos)
2314 {
2315         struct ctl_table t;
2316         int err;
2317         int state = static_branch_likely(&sched_schedstats);
2318
2319         if (write && !capable(CAP_SYS_ADMIN))
2320                 return -EPERM;
2321
2322         t = *table;
2323         t.data = &state;
2324         err = proc_dointvec_minmax(&t, write, buffer, lenp, ppos);
2325         if (err < 0)
2326                 return err;
2327         if (write)
2328                 set_schedstats(state);
2329         return err;
2330 }
2331 #endif /* CONFIG_PROC_SYSCTL */
2332 #else  /* !CONFIG_SCHEDSTATS */
2333 static inline void init_schedstats(void) {}
2334 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2335
2336 /*
2337  * fork()/clone()-time setup:
2338  */
2339 int sched_fork(unsigned long clone_flags, struct task_struct *p)
2340 {
2341         unsigned long flags;
2342         int cpu = get_cpu();
2343
2344         __sched_fork(clone_flags, p);
2345         /*
2346          * We mark the process as NEW here. This guarantees that
2347          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2348          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2349          */
2350         p->state = TASK_NEW;
2351
2352         /*
2353          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2354          */
2355         p->prio = current->normal_prio;
2356
2357         /*
2358          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2359          */
2360         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2361                 if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
2362                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2363                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2364                         p->rt_priority = 0;
2365                 } else if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0)
2366                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2367
2368                 p->prio = p->normal_prio = __normal_prio(p);
2369                 set_load_weight(p);
2370
2371                 /*
2372                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2373                  * fulfilled its duty:
2374                  */
2375                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2376         }
2377
2378         if (dl_prio(p->prio)) {
2379                 put_cpu();
2380                 return -EAGAIN;
2381         } else if (rt_prio(p->prio)) {
2382                 p->sched_class = &rt_sched_class;
2383         } else {
2384                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2385         }
2386
2387         init_entity_runnable_average(&p->se);
2388
2389         /*
2390          * The child is not yet in the pid-hash so no cgroup attach races,
2391          * and the cgroup is pinned to this child due to cgroup_fork()
2392          * is ran before sched_fork().
2393          *
2394          * Silence PROVE_RCU.
2395          */
2396         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2397         /*
2398          * We're setting the cpu for the first time, we don't migrate,
2399          * so use __set_task_cpu().
2400          */
2401         __set_task_cpu(p, cpu);
2402         if (p->sched_class->task_fork)
2403                 p->sched_class->task_fork(p);
2404         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2405
2406 #ifdef CONFIG_SCHED_INFO
2407         if (likely(sched_info_on()))
2408                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2409 #endif
2410 #if defined(CONFIG_SMP)
2411         p->on_cpu = 0;
2412 #endif
2413         init_task_preempt_count(p);
2414 #ifdef CONFIG_SMP
2415         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2416         RB_CLEAR_NODE(&p->pushable_dl_tasks);
2417 #endif
2418
2419         put_cpu();
2420         return 0;
2421 }
2422
2423 unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
2424 {
2425         if (runtime == RUNTIME_INF)
2426                 return 1ULL << 20;
2427
2428         /*
2429          * Doing this here saves a lot of checks in all
2430          * the calling paths, and returning zero seems
2431          * safe for them anyway.
2432          */
2433         if (period == 0)
2434                 return 0;
2435
2436         return div64_u64(runtime << 20, period);
2437 }
2438
2439 #ifdef CONFIG_SMP
2440 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2441 {
2442         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2443                          "sched RCU must be held");
2444         return &cpu_rq(i)->rd->dl_bw;
2445 }
2446
2447 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2448 {
2449         struct root_domain *rd = cpu_rq(i)->rd;
2450         int cpus = 0;
2451
2452         RCU_LOCKDEP_WARN(!rcu_read_lock_sched_held(),
2453                          "sched RCU must be held");
2454         for_each_cpu_and(i, rd->span, cpu_active_mask)
2455                 cpus++;
2456
2457         return cpus;
2458 }
2459 #else
2460 inline struct dl_bw *dl_bw_of(int i)
2461 {
2462         return &cpu_rq(i)->dl.dl_bw;
2463 }
2464
2465 static inline int dl_bw_cpus(int i)
2466 {
2467         return 1;
2468 }
2469 #endif
2470
2471 /*
2472  * We must be sure that accepting a new task (or allowing changing the
2473  * parameters of an existing one) is consistent with the bandwidth
2474  * constraints. If yes, this function also accordingly updates the currently
2475  * allocated bandwidth to reflect the new situation.
2476  *
2477  * This function is called while holding p's rq->lock.
2478  *
2479  * XXX we should delay bw change until the task's 0-lag point, see
2480  * __setparam_dl().
2481  */
2482 static int dl_overflow(struct task_struct *p, int policy,
2483                        const struct sched_attr *attr)
2484 {
2485
2486         struct dl_bw *dl_b = dl_bw_of(task_cpu(p));
2487         u64 period = attr->sched_period ?: attr->sched_deadline;
2488         u64 runtime = attr->sched_runtime;
2489         u64 new_bw = dl_policy(policy) ? to_ratio(period, runtime) : 0;
2490         int cpus, err = -1;
2491
2492         /* !deadline task may carry old deadline bandwidth */
2493         if (new_bw == p->dl.dl_bw && task_has_dl_policy(p))
2494                 return 0;
2495
2496         /*
2497          * Either if a task, enters, leave, or stays -deadline but changes
2498          * its parameters, we may need to update accordingly the total
2499          * allocated bandwidth of the container.
2500          */
2501         raw_spin_lock(&dl_b->lock);
2502         cpus = dl_bw_cpus(task_cpu(p));
2503         if (dl_policy(policy) && !task_has_dl_policy(p) &&
2504             !__dl_overflow(dl_b, cpus, 0, new_bw)) {
2505                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2506                 err = 0;
2507         } else if (dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p) &&
2508                    !__dl_overflow(dl_b, cpus, p->dl.dl_bw, new_bw)) {
2509                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2510                 __dl_add(dl_b, new_bw);
2511                 err = 0;
2512         } else if (!dl_policy(policy) && task_has_dl_policy(p)) {
2513                 __dl_clear(dl_b, p->dl.dl_bw);
2514                 err = 0;
2515         }
2516         raw_spin_unlock(&dl_b->lock);
2517
2518         return err;
2519 }
2520
2521 extern void init_dl_bw(struct dl_bw *dl_b);
2522
2523 /*
2524  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2525  *
2526  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2527  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2528  * on the runqueue and wakes it.
2529  */
2530 void wake_up_new_task(struct task_struct *p)
2531 {
2532         struct rq_flags rf;
2533         struct rq *rq;
2534
2535         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, rf.flags);
2536         p->state = TASK_RUNNING;
2537 #ifdef CONFIG_SMP
2538         /*
2539          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2540          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2541          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2542          *
2543          * Use __set_task_cpu() to avoid calling sched_class::migrate_task_rq,
2544          * as we're not fully set-up yet.
2545          */
2546         __set_task_cpu(p, select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_FORK, 0));
2547 #endif
2548         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
2549         post_init_entity_util_avg(&p->se);
2550
2551         activate_task(rq, p, 0);
2552         p->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
2553         trace_sched_wakeup_new(p);
2554         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2555 #ifdef CONFIG_SMP
2556         if (p->sched_class->task_woken) {
2557                 /*
2558                  * Nothing relies on rq->lock after this, so its fine to
2559                  * drop it.
2560                  */
2561                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2562                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2563                 lockdep_repin_lock(&rq->lock, rf.cookie);
2564         }
2565 #endif
2566         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
2567 }
2568
2569 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2570
2571 static struct static_key preempt_notifier_key = STATIC_KEY_INIT_FALSE;
2572
2573 void preempt_notifier_inc(void)
2574 {
2575         static_key_slow_inc(&preempt_notifier_key);
2576 }
2577 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_inc);
2578
2579 void preempt_notifier_dec(void)
2580 {
2581         static_key_slow_dec(&preempt_notifier_key);
2582 }
2583 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_dec);
2584
2585 /**
2586  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2587  * @notifier: notifier struct to register
2588  */
2589 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         if (!static_key_false(&preempt_notifier_key))
2592                 WARN(1, "registering preempt_notifier while notifiers disabled\n");
2593
2594         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2595 }
2596 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2597
2598 /**
2599  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2600  * @notifier: notifier struct to unregister
2601  *
2602  * This is *not* safe to call from within a preemption notifier.
2603  */
2604 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2605 {
2606         hlist_del(&notifier->link);
2607 }
2608 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2609
2610 static void __fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2611 {
2612         struct preempt_notifier *notifier;
2613
2614         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2615                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2616 }
2617
2618 static __always_inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2619 {
2620         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2621                 __fire_sched_in_preempt_notifiers(curr);
2622 }
2623
2624 static void
2625 __fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2626                                    struct task_struct *next)
2627 {
2628         struct preempt_notifier *notifier;
2629
2630         hlist_for_each_entry(notifier, &curr->preempt_notifiers, link)
2631                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2632 }
2633
2634 static __always_inline void
2635 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2636                                  struct task_struct *next)
2637 {
2638         if (static_key_false(&preempt_notifier_key))
2639                 __fire_sched_out_preempt_notifiers(curr, next);
2640 }
2641
2642 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2643
2644 static inline void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2645 {
2646 }
2647
2648 static inline void
2649 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2650                                  struct task_struct *next)
2651 {
2652 }
2653
2654 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2655
2656 /**
2657  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2658  * @rq: the runqueue preparing to switch
2659  * @prev: the current task that is being switched out
2660  * @next: the task we are going to switch to.
2661  *
2662  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2663  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2664  * switch.
2665  *
2666  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2667  * hooks.
2668  */
2669 static inline void
2670 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2671                     struct task_struct *next)
2672 {
2673         sched_info_switch(rq, prev, next);
2674         perf_event_task_sched_out(prev, next);
2675         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2676         prepare_lock_switch(rq, next);
2677         prepare_arch_switch(next);
2678 }
2679
2680 /**
2681  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2682  * @prev: the thread we just switched away from.
2683  *
2684  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2685  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2686  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2687  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2688  *
2689  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2690  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2691  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2692  * details.)
2693  *
2694  * The context switch have flipped the stack from under us and restored the
2695  * local variables which were saved when this task called schedule() in the
2696  * past. prev == current is still correct but we need to recalculate this_rq
2697  * because prev may have moved to another CPU.
2698  */
2699 static struct rq *finish_task_switch(struct task_struct *prev)
2700         __releases(rq->lock)
2701 {
2702         struct rq *rq = this_rq();
2703         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2704         long prev_state;
2705
2706         /*
2707          * The previous task will have left us with a preempt_count of 2
2708          * because it left us after:
2709          *
2710          *      schedule()
2711          *        preempt_disable();                    // 1
2712          *        __schedule()
2713          *          raw_spin_lock_irq(&rq->lock)        // 2
2714          *
2715          * Also, see FORK_PREEMPT_COUNT.
2716          */
2717         if (WARN_ONCE(preempt_count() != 2*PREEMPT_DISABLE_OFFSET,
2718                       "corrupted preempt_count: %s/%d/0x%x\n",
2719                       current->comm, current->pid, preempt_count()))
2720                 preempt_count_set(FORK_PREEMPT_COUNT);
2721
2722         rq->prev_mm = NULL;
2723
2724         /*
2725          * A task struct has one reference for the use as "current".
2726          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2727          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2728          * the scheduled task must drop that reference.
2729          *
2730          * We must observe prev->state before clearing prev->on_cpu (in
2731          * finish_lock_switch), otherwise a concurrent wakeup can get prev
2732          * running on another CPU and we could rave with its RUNNING -> DEAD
2733          * transition, resulting in a double drop.
2734          */
2735         prev_state = prev->state;
2736         vtime_task_switch(prev);
2737         perf_event_task_sched_in(prev, current);
2738         finish_lock_switch(rq, prev);
2739         finish_arch_post_lock_switch();
2740
2741         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2742         if (mm)
2743                 mmdrop(mm);
2744         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2745                 if (prev->sched_class->task_dead)
2746                         prev->sched_class->task_dead(prev);
2747
2748                 /*
2749                  * Remove function-return probe instances associated with this
2750                  * task and put them back on the free list.
2751                  */
2752                 kprobe_flush_task(prev);
2753                 put_task_struct(prev);
2754         }
2755
2756         tick_nohz_task_switch();
2757         return rq;
2758 }
2759
2760 #ifdef CONFIG_SMP
2761
2762 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2763 static void __balance_callback(struct rq *rq)
2764 {
2765         struct callback_head *head, *next;
2766         void (*func)(struct rq *rq);
2767         unsigned long flags;
2768
2769         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2770         head = rq->balance_callback;
2771         rq->balance_callback = NULL;
2772         while (head) {
2773                 func = (void (*)(struct rq *))head->func;
2774                 next = head->next;
2775                 head->next = NULL;
2776                 head = next;
2777
2778                 func(rq);
2779         }
2780         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2781 }
2782
2783 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2784 {
2785         if (unlikely(rq->balance_callback))
2786                 __balance_callback(rq);
2787 }
2788
2789 #else
2790
2791 static inline void balance_callback(struct rq *rq)
2792 {
2793 }
2794
2795 #endif
2796
2797 /**
2798  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2799  * @prev: the thread we just switched away from.
2800  */
2801 asmlinkage __visible void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2802         __releases(rq->lock)
2803 {
2804         struct rq *rq;
2805
2806         /*
2807          * New tasks start with FORK_PREEMPT_COUNT, see there and
2808          * finish_task_switch() for details.
2809          *
2810          * finish_task_switch() will drop rq->lock() and lower preempt_count
2811          * and the preempt_enable() will end up enabling preemption (on
2812          * PREEMPT_COUNT kernels).
2813          */
2814
2815         rq = finish_task_switch(prev);
2816         balance_callback(rq);
2817         preempt_enable();
2818
2819         if (current->set_child_tid)
2820                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2821 }
2822
2823 /*
2824  * context_switch - switch to the new MM and the new thread's register state.
2825  */
2826 static __always_inline struct rq *
2827 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2828                struct task_struct *next, struct pin_cookie cookie)
2829 {
2830         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2831
2832         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2833
2834         mm = next->mm;
2835         oldmm = prev->active_mm;
2836         /*
2837          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2838          * combine the page table reload and the switch backend into
2839          * one hypercall.
2840          */
2841         arch_start_context_switch(prev);
2842
2843         if (!mm) {
2844                 next->active_mm = oldmm;
2845                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2846                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2847         } else
2848                 switch_mm_irqs_off(oldmm, mm, next);
2849
2850         if (!prev->mm) {
2851                 prev->active_mm = NULL;
2852                 rq->prev_mm = oldmm;
2853         }
2854         /*
2855          * Since the runqueue lock will be released by the next
2856          * task (which is an invalid locking op but in the case
2857          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2858          * do an early lockdep release here:
2859          */
2860         lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
2861         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2862
2863         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2864         switch_to(prev, next, prev);
2865         barrier();
2866
2867         return finish_task_switch(prev);
2868 }
2869
2870 /*
2871  * nr_running and nr_context_switches:
2872  *
2873  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2874  * threads, total number of context switches performed since bootup.
2875  */
2876 unsigned long nr_running(void)
2877 {
2878         unsigned long i, sum = 0;
2879
2880         for_each_online_cpu(i)
2881                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2882
2883         return sum;
2884 }
2885
2886 /*
2887  * Check if only the current task is running on the cpu.
2888  *
2889  * Caution: this function does not check that the caller has disabled
2890  * preemption, thus the result might have a time-of-check-to-time-of-use
2891  * race.  The caller is responsible to use it correctly, for example:
2892  *
2893  * - from a non-preemptable section (of course)
2894  *
2895  * - from a thread that is bound to a single CPU
2896  *
2897  * - in a loop with very short iterations (e.g. a polling loop)
2898  */
2899 bool single_task_running(void)
2900 {
2901         return raw_rq()->nr_running == 1;
2902 }
2903 EXPORT_SYMBOL(single_task_running);
2904
2905 unsigned long long nr_context_switches(void)
2906 {
2907         int i;
2908         unsigned long long sum = 0;
2909
2910         for_each_possible_cpu(i)
2911                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2912
2913         return sum;
2914 }
2915
2916 unsigned long nr_iowait(void)
2917 {
2918         unsigned long i, sum = 0;
2919
2920         for_each_possible_cpu(i)
2921                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2922
2923         return sum;
2924 }
2925
2926 unsigned long nr_iowait_cpu(int cpu)
2927 {
2928         struct rq *this = cpu_rq(cpu);
2929         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2930 }
2931
2932 void get_iowait_load(unsigned long *nr_waiters, unsigned long *load)
2933 {
2934         struct rq *rq = this_rq();
2935         *nr_waiters = atomic_read(&rq->nr_iowait);
2936         *load = rq->load.weight;
2937 }
2938
2939 #ifdef CONFIG_SMP
2940
2941 /*
2942  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2943  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2944  */
2945 void sched_exec(void)
2946 {
2947         struct task_struct *p = current;
2948         unsigned long flags;
2949         int dest_cpu;
2950
2951         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
2952         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, task_cpu(p), SD_BALANCE_EXEC, 0);
2953         if (dest_cpu == smp_processor_id())
2954                 goto unlock;
2955
2956         if (likely(cpu_active(dest_cpu))) {
2957                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
2958
2959                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2960                 stop_one_cpu(task_cpu(p), migration_cpu_stop, &arg);
2961                 return;
2962         }
2963 unlock:
2964         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
2965 }
2966
2967 #endif
2968
2969 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
2970 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_cpustat, kernel_cpustat);
2971
2972 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
2973 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kernel_cpustat);
2974
2975 /*
2976  * The function fair_sched_class.update_curr accesses the struct curr
2977  * and its field curr->exec_start; when called from task_sched_runtime(),
2978  * we observe a high rate of cache misses in practice.
2979  * Prefetching this data results in improved performance.
2980  */
2981 static inline void prefetch_curr_exec_start(struct task_struct *p)
2982 {
2983 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
2984         struct sched_entity *curr = (&p->se)->cfs_rq->curr;
2985 #else
2986         struct sched_entity *curr = (&task_rq(p)->cfs)->curr;
2987 #endif
2988         prefetch(curr);
2989         prefetch(&curr->exec_start);
2990 }
2991
2992 /*
2993  * Return accounted runtime for the task.
2994  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
2995  * pending runtime that have not been accounted yet.
2996  */
2997 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
2998 {
2999         struct rq_flags rf;
3000         struct rq *rq;
3001         u64 ns;
3002
3003 #if defined(CONFIG_64BIT) && defined(CONFIG_SMP)
3004         /*
3005          * 64-bit doesn't need locks to atomically read a 64bit value.
3006          * So we have a optimization chance when the task's delta_exec is 0.
3007          * Reading ->on_cpu is racy, but this is ok.
3008          *
3009          * If we race with it leaving cpu, we'll take a lock. So we're correct.
3010          * If we race with it entering cpu, unaccounted time is 0. This is
3011          * indistinguishable from the read occurring a few cycles earlier.
3012          * If we see ->on_cpu without ->on_rq, the task is leaving, and has
3013          * been accounted, so we're correct here as well.
3014          */
3015         if (!p->on_cpu || !task_on_rq_queued(p))
3016                 return p->se.sum_exec_runtime;
3017 #endif
3018
3019         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3020         /*
3021          * Must be ->curr _and_ ->on_rq.  If dequeued, we would
3022          * project cycles that may never be accounted to this
3023          * thread, breaking clock_gettime().
3024          */
3025         if (task_current(rq, p) && task_on_rq_queued(p)) {
3026                 prefetch_curr_exec_start(p);
3027                 update_rq_clock(rq);
3028                 p->sched_class->update_curr(rq);
3029         }
3030         ns = p->se.sum_exec_runtime;
3031         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3032
3033         return ns;
3034 }
3035
3036 /*
3037  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3038  * We call it with interrupts disabled.
3039  */
3040 void scheduler_tick(void)
3041 {
3042         int cpu = smp_processor_id();
3043         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3044         struct task_struct *curr = rq->curr;
3045
3046         sched_clock_tick();
3047
3048         raw_spin_lock(&rq->lock);
3049         update_rq_clock(rq);
3050         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3051         cpu_load_update_active(rq);
3052         calc_global_load_tick(rq);
3053         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3054
3055         perf_event_task_tick();
3056
3057 #ifdef CONFIG_SMP
3058         rq->idle_balance = idle_cpu(cpu);
3059         trigger_load_balance(rq);
3060 #endif
3061         rq_last_tick_reset(rq);
3062 }
3063
3064 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
3065 /**
3066  * scheduler_tick_max_deferment
3067  *
3068  * Keep at least one tick per second when a single
3069  * active task is running because the scheduler doesn't
3070  * yet completely support full dynticks environment.
3071  *
3072  * This makes sure that uptime, CFS vruntime, load
3073  * balancing, etc... continue to move forward, even
3074  * with a very low granularity.
3075  *
3076  * Return: Maximum deferment in nanoseconds.
3077  */
3078 u64 scheduler_tick_max_deferment(void)
3079 {
3080         struct rq *rq = this_rq();
3081         unsigned long next, now = READ_ONCE(jiffies);
3082
3083         next = rq->last_sched_tick + HZ;
3084
3085         if (time_before_eq(next, now))
3086                 return 0;
3087
3088         return jiffies_to_nsecs(next - now);
3089 }
3090 #endif
3091
3092 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3093                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3094 /*
3095  * If the value passed in is equal to the current preempt count
3096  * then we just disabled preemption. Start timing the latency.
3097  */
3098 static inline void preempt_latency_start(int val)
3099 {
3100         if (preempt_count() == val) {
3101                 unsigned long ip = get_lock_parent_ip();
3102 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3103                 current->preempt_disable_ip = ip;
3104 #endif
3105                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, ip);
3106         }
3107 }
3108
3109 void preempt_count_add(int val)
3110 {
3111 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3112         /*
3113          * Underflow?
3114          */
3115         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3116                 return;
3117 #endif
3118         __preempt_count_add(val);
3119 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3120         /*
3121          * Spinlock count overflowing soon?
3122          */
3123         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3124                                 PREEMPT_MASK - 10);
3125 #endif
3126         preempt_latency_start(val);
3127 }
3128 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_add);
3129 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_add);
3130
3131 /*
3132  * If the value passed in equals to the current preempt count
3133  * then we just enabled preemption. Stop timing the latency.
3134  */
3135 static inline void preempt_latency_stop(int val)
3136 {
3137         if (preempt_count() == val)
3138                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_lock_parent_ip());
3139 }
3140
3141 void preempt_count_sub(int val)
3142 {
3143 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3144         /*
3145          * Underflow?
3146          */
3147         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3148                 return;
3149         /*
3150          * Is the spinlock portion underflowing?
3151          */
3152         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3153                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3154                 return;
3155 #endif
3156
3157         preempt_latency_stop(val);
3158         __preempt_count_sub(val);
3159 }
3160 EXPORT_SYMBOL(preempt_count_sub);
3161 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_count_sub);
3162
3163 #else
3164 static inline void preempt_latency_start(int val) { }
3165 static inline void preempt_latency_stop(int val) { }
3166 #endif
3167
3168 /*
3169  * Print scheduling while atomic bug:
3170  */
3171 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3172 {
3173         if (oops_in_progress)
3174                 return;
3175
3176         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3177                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3178
3179         debug_show_held_locks(prev);
3180         print_modules();
3181         if (irqs_disabled())
3182                 print_irqtrace_events(prev);
3183 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3184         if (in_atomic_preempt_off()) {
3185                 pr_err("Preemption disabled at:");
3186                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
3187                 pr_cont("\n");
3188         }
3189 #endif
3190         if (panic_on_warn)
3191                 panic("scheduling while atomic\n");
3192
3193         dump_stack();
3194         add_taint(TAINT_WARN, LOCKDEP_STILL_OK);
3195 }
3196
3197 /*
3198  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3199  */
3200 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3201 {
3202 #ifdef CONFIG_SCHED_STACK_END_CHECK
3203         if (task_stack_end_corrupted(prev))
3204                 panic("corrupted stack end detected inside scheduler\n");
3205 #endif
3206
3207         if (unlikely(in_atomic_preempt_off())) {
3208                 __schedule_bug(prev);
3209                 preempt_count_set(PREEMPT_DISABLED);
3210         }
3211         rcu_sleep_check();
3212
3213         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3214
3215         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3216 }
3217
3218 /*
3219  * Pick up the highest-prio task:
3220  */
3221 static inline struct task_struct *
3222 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev, struct pin_cookie cookie)
3223 {
3224         const struct sched_class *class = &fair_sched_class;
3225         struct task_struct *p;
3226
3227         /*
3228          * Optimization: we know that if all tasks are in
3229          * the fair class we can call that function directly:
3230          */
3231         if (likely(prev->sched_class == class &&
3232                    rq->nr_running == rq->cfs.h_nr_running)) {
3233                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3234                 if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3235                         goto again;
3236
3237                 /* assumes fair_sched_class->next == idle_sched_class */
3238                 if (unlikely(!p))
3239                         p = idle_sched_class.pick_next_task(rq, prev, cookie);
3240
3241                 return p;
3242         }
3243
3244 again:
3245         for_each_class(class) {
3246                 p = class->pick_next_task(rq, prev, cookie);
3247                 if (p) {
3248                         if (unlikely(p == RETRY_TASK))
3249                                 goto again;
3250                         return p;
3251                 }
3252         }
3253
3254         BUG(); /* the idle class will always have a runnable task */
3255 }
3256
3257 /*
3258  * __schedule() is the main scheduler function.
3259  *
3260  * The main means of driving the scheduler and thus entering this function are:
3261  *
3262  *   1. Explicit blocking: mutex, semaphore, waitqueue, etc.
3263  *
3264  *   2. TIF_NEED_RESCHED flag is checked on interrupt and userspace return
3265  *      paths. For example, see arch/x86/entry_64.S.
3266  *
3267  *      To drive preemption between tasks, the scheduler sets the flag in timer
3268  *      interrupt handler scheduler_tick().
3269  *
3270  *   3. Wakeups don't really cause entry into schedule(). They add a
3271  *      task to the run-queue and that's it.
3272  *
3273  *      Now, if the new task added to the run-queue preempts the current
3274  *      task, then the wakeup sets TIF_NEED_RESCHED and schedule() gets
3275  *      called on the nearest possible occasion:
3276  *
3277  *       - If the kernel is preemptible (CONFIG_PREEMPT=y):
3278  *
3279  *         - in syscall or exception context, at the next outmost
3280  *           preempt_enable(). (this might be as soon as the wake_up()'s
3281  *           spin_unlock()!)
3282  *
3283  *         - in IRQ context, return from interrupt-handler to
3284  *           preemptible context
3285  *
3286  *       - If the kernel is not preemptible (CONFIG_PREEMPT is not set)
3287  *         then at the next:
3288  *
3289  *          - cond_resched() call
3290  *          - explicit schedule() call
3291  *          - return from syscall or exception to user-space
3292  *          - return from interrupt-handler to user-space
3293  *
3294  * WARNING: must be called with preemption disabled!
3295  */
3296 static void __sched notrace __schedule(bool preempt)
3297 {
3298         struct task_struct *prev, *next;
3299         unsigned long *switch_count;
3300         struct pin_cookie cookie;
3301         struct rq *rq;
3302         int cpu;
3303
3304         cpu = smp_processor_id();
3305         rq = cpu_rq(cpu);
3306         prev = rq->curr;
3307
3308         /*
3309          * do_exit() calls schedule() with preemption disabled as an exception;
3310          * however we must fix that up, otherwise the next task will see an
3311          * inconsistent (higher) preempt count.
3312          *
3313          * It also avoids the below schedule_debug() test from complaining
3314          * about this.
3315          */
3316         if (unlikely(prev->state == TASK_DEAD))
3317                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3318
3319         schedule_debug(prev);
3320
3321         if (sched_feat(HRTICK))
3322                 hrtick_clear(rq);
3323
3324         local_irq_disable();
3325         rcu_note_context_switch();
3326
3327         /*
3328          * Make sure that signal_pending_state()->signal_pending() below
3329          * can't be reordered with __set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE)
3330          * done by the caller to avoid the race with signal_wake_up().
3331          */
3332         smp_mb__before_spinlock();
3333         raw_spin_lock(&rq->lock);
3334         cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
3335
3336         rq->clock_skip_update <<= 1; /* promote REQ to ACT */
3337
3338         switch_count = &prev->nivcsw;
3339         if (!preempt && prev->state) {
3340                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3341                         prev->state = TASK_RUNNING;
3342                 } else {
3343                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3344                         prev->on_rq = 0;
3345
3346                         /*
3347                          * If a worker went to sleep, notify and ask workqueue
3348                          * whether it wants to wake up a task to maintain
3349                          * concurrency.
3350                          */
3351                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3352                                 struct task_struct *to_wakeup;
3353
3354                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev);
3355                                 if (to_wakeup)
3356                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup, cookie);
3357                         }
3358                 }
3359                 switch_count = &prev->nvcsw;
3360         }
3361
3362         if (task_on_rq_queued(prev))
3363                 update_rq_clock(rq);
3364
3365         next = pick_next_task(rq, prev, cookie);
3366         clear_tsk_need_resched(prev);
3367         clear_preempt_need_resched();
3368         rq->clock_skip_update = 0;
3369
3370         if (likely(prev != next)) {
3371                 rq->nr_switches++;
3372                 rq->curr = next;
3373                 ++*switch_count;
3374
3375                 trace_sched_switch(preempt, prev, next);
3376                 rq = context_switch(rq, prev, next, cookie); /* unlocks the rq */
3377         } else {
3378                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
3379                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3380         }
3381
3382         balance_callback(rq);
3383 }
3384 STACK_FRAME_NON_STANDARD(__schedule); /* switch_to() */
3385
3386 static inline void sched_submit_work(struct task_struct *tsk)
3387 {
3388         if (!tsk->state || tsk_is_pi_blocked(tsk))
3389                 return;
3390         /*
3391          * If we are going to sleep and we have plugged IO queued,
3392          * make sure to submit it to avoid deadlocks.
3393          */
3394         if (blk_needs_flush_plug(tsk))
3395                 blk_schedule_flush_plug(tsk);
3396 }
3397
3398 asmlinkage __visible void __sched schedule(void)
3399 {
3400         struct task_struct *tsk = current;
3401
3402         sched_submit_work(tsk);
3403         do {
3404                 preempt_disable();
3405                 __schedule(false);
3406                 sched_preempt_enable_no_resched();
3407         } while (need_resched());
3408 }
3409 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3410
3411 #ifdef CONFIG_CONTEXT_TRACKING
3412 asmlinkage __visible void __sched schedule_user(void)
3413 {
3414         /*
3415          * If we come here after a random call to set_need_resched(),
3416          * or we have been woken up remotely but the IPI has not yet arrived,
3417          * we haven't yet exited the RCU idle mode. Do it here manually until
3418          * we find a better solution.
3419          *
3420          * NB: There are buggy callers of this function.  Ideally we
3421          * should warn if prev_state != CONTEXT_USER, but that will trigger
3422          * too frequently to make sense yet.
3423          */
3424         enum ctx_state prev_state = exception_enter();
3425         schedule();
3426         exception_exit(prev_state);
3427 }
3428 #endif
3429
3430 /**
3431  * schedule_preempt_disabled - called with preemption disabled
3432  *
3433  * Returns with preemption disabled. Note: preempt_count must be 1
3434  */
3435 void __sched schedule_preempt_disabled(void)
3436 {
3437         sched_preempt_enable_no_resched();
3438         schedule();
3439         preempt_disable();
3440 }
3441
3442 static void __sched notrace preempt_schedule_common(void)
3443 {
3444         do {
3445                 /*
3446                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3447                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3448                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3449                  * by the function tracer will call this function again and
3450                  * cause infinite recursion.
3451                  *
3452                  * Preemption must be disabled here before the function
3453                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3454                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3455                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3456                  * which can also be traced by the function tracer.
3457                  */
3458                 preempt_disable_notrace();
3459                 preempt_latency_start(1);
3460                 __schedule(true);
3461                 preempt_latency_stop(1);
3462                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3463
3464                 /*
3465                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3466                  * between schedule and now.
3467                  */
3468         } while (need_resched());
3469 }
3470
3471 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3472 /*
3473  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3474  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3475  * occur there and call schedule directly.
3476  */
3477 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule(void)
3478 {
3479         /*
3480          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3481          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3482          */
3483         if (likely(!preemptible()))
3484                 return;
3485
3486         preempt_schedule_common();
3487 }
3488 NOKPROBE_SYMBOL(preempt_schedule);
3489 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3490
3491 /**
3492  * preempt_schedule_notrace - preempt_schedule called by tracing
3493  *
3494  * The tracing infrastructure uses preempt_enable_notrace to prevent
3495  * recursion and tracing preempt enabling caused by the tracing
3496  * infrastructure itself. But as tracing can happen in areas coming
3497  * from userspace or just about to enter userspace, a preempt enable
3498  * can occur before user_exit() is called. This will cause the scheduler
3499  * to be called when the system is still in usermode.
3500  *
3501  * To prevent this, the preempt_enable_notrace will use this function
3502  * instead of preempt_schedule() to exit user context if needed before
3503  * calling the scheduler.
3504  */
3505 asmlinkage __visible void __sched notrace preempt_schedule_notrace(void)
3506 {
3507         enum ctx_state prev_ctx;
3508
3509         if (likely(!preemptible()))
3510                 return;
3511
3512         do {
3513                 /*
3514                  * Because the function tracer can trace preempt_count_sub()
3515                  * and it also uses preempt_enable/disable_notrace(), if
3516                  * NEED_RESCHED is set, the preempt_enable_notrace() called
3517                  * by the function tracer will call this function again and
3518                  * cause infinite recursion.
3519                  *
3520                  * Preemption must be disabled here before the function
3521                  * tracer can trace. Break up preempt_disable() into two
3522                  * calls. One to disable preemption without fear of being
3523                  * traced. The other to still record the preemption latency,
3524                  * which can also be traced by the function tracer.
3525                  */
3526                 preempt_disable_notrace();
3527                 preempt_latency_start(1);
3528                 /*
3529                  * Needs preempt disabled in case user_exit() is traced
3530                  * and the tracer calls preempt_enable_notrace() causing
3531                  * an infinite recursion.
3532                  */
3533                 prev_ctx = exception_enter();
3534                 __schedule(true);
3535                 exception_exit(prev_ctx);
3536
3537                 preempt_latency_stop(1);
3538                 preempt_enable_no_resched_notrace();
3539         } while (need_resched());
3540 }
3541 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_schedule_notrace);
3542
3543 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3544
3545 /*
3546  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3547  * off of irq context.
3548  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3549  * protect us against recursive calling from irq.
3550  */
3551 asmlinkage __visible void __sched preempt_schedule_irq(void)
3552 {
3553         enum ctx_state prev_state;
3554
3555         /* Catch callers which need to be fixed */
3556         BUG_ON(preempt_count() || !irqs_disabled());
3557
3558         prev_state = exception_enter();
3559
3560         do {
3561                 preempt_disable();
3562                 local_irq_enable();
3563                 __schedule(true);
3564                 local_irq_disable();
3565                 sched_preempt_enable_no_resched();
3566         } while (need_resched());
3567
3568         exception_exit(prev_state);
3569 }
3570
3571 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3572                           void *key)
3573 {
3574         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3575 }
3576 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3577
3578 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
3579
3580 /*
3581  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
3582  * @p: task
3583  * @prio: prio value (kernel-internal form)
3584  *
3585  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
3586  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
3587  *
3588  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance
3589  * logic. Call site only calls if the priority of the task changed.
3590  */
3591 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
3592 {
3593         int oldprio, queued, running, queue_flag = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
3594         const struct sched_class *prev_class;
3595         struct rq_flags rf;
3596         struct rq *rq;
3597
3598         BUG_ON(prio > MAX_PRIO);
3599
3600         rq = __task_rq_lock(p, &rf);
3601
3602         /*
3603          * Idle task boosting is a nono in general. There is one
3604          * exception, when PREEMPT_RT and NOHZ is active:
3605          *
3606          * The idle task calls get_next_timer_interrupt() and holds
3607          * the timer wheel base->lock on the CPU and another CPU wants
3608          * to access the timer (probably to cancel it). We can safely
3609          * ignore the boosting request, as the idle CPU runs this code
3610          * with interrupts disabled and will complete the lock
3611          * protected section without being interrupted. So there is no
3612          * real need to boost.
3613          */
3614         if (unlikely(p == rq->idle)) {
3615                 WARN_ON(p != rq->curr);
3616                 WARN_ON(p->pi_blocked_on);
3617                 goto out_unlock;
3618         }
3619
3620         trace_sched_pi_setprio(p, prio);
3621         oldprio = p->prio;
3622
3623         if (oldprio == prio)
3624                 queue_flag &= ~DEQUEUE_MOVE;
3625
3626         prev_class = p->sched_class;
3627         queued = task_on_rq_queued(p);
3628         running = task_current(rq, p);
3629         if (queued)
3630                 dequeue_task(rq, p, queue_flag);
3631         if (running)
3632                 put_prev_task(rq, p);
3633
3634         /*
3635          * Boosting condition are:
3636          * 1. -rt task is running and holds mutex A
3637          *      --> -dl task blocks on mutex A
3638          *
3639          * 2. -dl task is running and holds mutex A
3640          *      --> -dl task blocks on mutex A and could preempt the
3641          *          running task
3642          */
3643         if (dl_prio(prio)) {
3644                 struct task_struct *pi_task = rt_mutex_get_top_task(p);
3645                 if (!dl_prio(p->normal_prio) ||
3646                     (pi_task && dl_entity_preempt(&pi_task->dl, &p->dl))) {
3647                         p->dl.dl_boosted = 1;
3648                         queue_flag |= ENQUEUE_REPLENISH;
3649                 } else
3650                         p->dl.dl_boosted = 0;
3651                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3652         } else if (rt_prio(prio)) {
3653                 if (dl_prio(oldprio))
3654                         p->dl.dl_boosted = 0;
3655                 if (oldprio < prio)
3656                         queue_flag |= ENQUEUE_HEAD;
3657                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3658         } else {
3659                 if (dl_prio(oldprio))
3660                         p->dl.dl_boosted = 0;
3661                 if (rt_prio(oldprio))
3662                         p->rt.timeout = 0;
3663                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3664         }
3665
3666         p->prio = prio;
3667
3668         if (running)
3669                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
3670         if (queued)
3671                 enqueue_task(rq, p, queue_flag);
3672
3673         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
3674 out_unlock:
3675         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
3676         __task_rq_unlock(rq, &rf);
3677
3678         balance_callback(rq);
3679         preempt_enable();
3680 }
3681 #endif
3682
3683 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
3684 {
3685         int old_prio, delta, queued;
3686         struct rq_flags rf;
3687         struct rq *rq;
3688
3689         if (task_nice(p) == nice || nice < MIN_NICE || nice > MAX_NICE)
3690                 return;
3691         /*
3692          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
3693          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
3694          */
3695         rq = task_rq_lock(p, &rf);
3696         /*
3697          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
3698          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
3699          * it wont have any effect on scheduling until the task is
3700          * SCHED_DEADLINE, SCHED_FIFO or SCHED_RR:
3701          */
3702         if (task_has_dl_policy(p) || task_has_rt_policy(p)) {
3703                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3704                 goto out_unlock;
3705         }
3706         queued = task_on_rq_queued(p);
3707         if (queued)
3708                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
3709
3710         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
3711         set_load_weight(p);
3712         old_prio = p->prio;
3713         p->prio = effective_prio(p);
3714         delta = p->prio - old_prio;
3715
3716         if (queued) {
3717                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
3718                 /*
3719                  * If the task increased its priority or is running and
3720                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
3721                  */
3722                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
3723                         resched_curr(rq);
3724         }
3725 out_unlock:
3726         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
3727 }
3728 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
3729
3730 /*
3731  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
3732  * @p: task
3733  * @nice: nice value
3734  */
3735 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
3736 {
3737         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
3738         int nice_rlim = nice_to_rlimit(nice);
3739
3740         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
3741                 capable(CAP_SYS_NICE));
3742 }
3743
3744 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
3745
3746 /*
3747  * sys_nice - change the priority of the current process.
3748  * @increment: priority increment
3749  *
3750  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
3751  * does similar things.
3752  */
3753 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
3754 {
3755         long nice, retval;
3756
3757         /*
3758          * Setpriority might change our priority at the same moment.
3759          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
3760          * and we have a single winner.
3761          */
3762         increment = clamp(increment, -NICE_WIDTH, NICE_WIDTH);
3763         nice = task_nice(current) + increment;
3764
3765         nice = clamp_val(nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
3766         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
3767                 return -EPERM;
3768
3769         retval = security_task_setnice(current, nice);
3770         if (retval)
3771                 return retval;
3772
3773         set_user_nice(current, nice);
3774         return 0;
3775 }
3776
3777 #endif
3778
3779 /**
3780  * task_prio - return the priority value of a given task.
3781  * @p: the task in question.
3782  *
3783  * Return: The priority value as seen by users in /proc.
3784  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
3785  * around 0, value goes from -16 to +15.
3786  */
3787 int task_prio(const struct task_struct *p)
3788 {
3789         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
3790 }
3791
3792 /**
3793  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
3794  * @cpu: the processor in question.
3795  *
3796  * Return: 1 if the CPU is currently idle. 0 otherwise.
3797  */
3798 int idle_cpu(int cpu)
3799 {
3800         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3801
3802         if (rq->curr != rq->idle)
3803                 return 0;
3804
3805         if (rq->nr_running)
3806                 return 0;
3807
3808 #ifdef CONFIG_SMP
3809         if (!llist_empty(&rq->wake_list))
3810                 return 0;
3811 #endif
3812
3813         return 1;
3814 }
3815
3816 /**
3817  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
3818  * @cpu: the processor in question.
3819  *
3820  * Return: The idle task for the cpu @cpu.
3821  */
3822 struct task_struct *idle_task(int cpu)
3823 {
3824         return cpu_rq(cpu)->idle;
3825 }
3826
3827 /**
3828  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
3829  * @pid: the pid in question.
3830  *
3831  * The task of @pid, if found. %NULL otherwise.
3832  */
3833 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
3834 {
3835         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
3836 }
3837
3838 /*
3839  * This function initializes the sched_dl_entity of a newly becoming
3840  * SCHED_DEADLINE task.
3841  *
3842  * Only the static values are considered here, the actual runtime and the
3843  * absolute deadline will be properly calculated when the task is enqueued
3844  * for the first time with its new policy.
3845  */
3846 static void
3847 __setparam_dl(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
3848 {
3849         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3850
3851         dl_se->dl_runtime = attr->sched_runtime;
3852         dl_se->dl_deadline = attr->sched_deadline;
3853         dl_se->dl_period = attr->sched_period ?: dl_se->dl_deadline;
3854         dl_se->flags = attr->sched_flags;
3855         dl_se->dl_bw = to_ratio(dl_se->dl_period, dl_se->dl_runtime);
3856
3857         /*
3858          * Changing the parameters of a task is 'tricky' and we're not doing
3859          * the correct thing -- also see task_dead_dl() and switched_from_dl().
3860          *
3861          * What we SHOULD do is delay the bandwidth release until the 0-lag
3862          * point. This would include retaining the task_struct until that time
3863          * and change dl_overflow() to not immediately decrement the current
3864          * amount.
3865          *
3866          * Instead we retain the current runtime/deadline and let the new
3867          * parameters take effect after the current reservation period lapses.
3868          * This is safe (albeit pessimistic) because the 0-lag point is always
3869          * before the current scheduling deadline.
3870          *
3871          * We can still have temporary overloads because we do not delay the
3872          * change in bandwidth until that time; so admission control is
3873          * not on the safe side. It does however guarantee tasks will never
3874          * consume more than promised.
3875          */
3876 }
3877
3878 /*
3879  * sched_setparam() passes in -1 for its policy, to let the functions
3880  * it calls know not to change it.
3881  */
3882 #define SETPARAM_POLICY -1
3883
3884 static void __setscheduler_params(struct task_struct *p,
3885                 const struct sched_attr *attr)
3886 {
3887         int policy = attr->sched_policy;
3888
3889         if (policy == SETPARAM_POLICY)
3890                 policy = p->policy;
3891
3892         p->policy = policy;
3893
3894         if (dl_policy(policy))
3895                 __setparam_dl(p, attr);
3896         else if (fair_policy(policy))
3897                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(attr->sched_nice);
3898
3899         /*
3900          * __sched_setscheduler() ensures attr->sched_priority == 0 when
3901          * !rt_policy. Always setting this ensures that things like
3902          * getparam()/getattr() don't report silly values for !rt tasks.
3903          */
3904         p->rt_priority = attr->sched_priority;
3905         p->normal_prio = normal_prio(p);
3906         set_load_weight(p);
3907 }
3908
3909 /* Actually do priority change: must hold pi & rq lock. */
3910 static void __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p,
3911                            const struct sched_attr *attr, bool keep_boost)
3912 {
3913         __setscheduler_params(p, attr);
3914
3915         /*
3916          * Keep a potential priority boosting if called from
3917          * sched_setscheduler().
3918          */
3919         if (keep_boost)
3920                 p->prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, normal_prio(p));
3921         else
3922                 p->prio = normal_prio(p);
3923
3924         if (dl_prio(p->prio))
3925                 p->sched_class = &dl_sched_class;
3926         else if (rt_prio(p->prio))
3927                 p->sched_class = &rt_sched_class;
3928         else
3929                 p->sched_class = &fair_sched_class;
3930 }
3931
3932 static void
3933 __getparam_dl(struct task_struct *p, struct sched_attr *attr)
3934 {
3935         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
3936
3937         attr->sched_priority = p->rt_priority;
3938         attr->sched_runtime = dl_se->dl_runtime;
3939         attr->sched_deadline = dl_se->dl_deadline;
3940         attr->sched_period = dl_se->dl_period;
3941         attr->sched_flags = dl_se->flags;
3942 }
3943
3944 /*
3945  * This function validates the new parameters of a -deadline task.
3946  * We ask for the deadline not being zero, and greater or equal
3947  * than the runtime, as well as the period of being zero or
3948  * greater than deadline. Furthermore, we have to be sure that
3949  * user parameters are above the internal resolution of 1us (we
3950  * check sched_runtime only since it is always the smaller one) and
3951  * below 2^63 ns (we have to check both sched_deadline and
3952  * sched_period, as the latter can be zero).
3953  */
3954 static bool
3955 __checkparam_dl(const struct sched_attr *attr)
3956 {
3957         /* deadline != 0 */
3958         if (attr->sched_deadline == 0)
3959                 return false;
3960
3961         /*
3962          * Since we truncate DL_SCALE bits, make sure we're at least
3963          * that big.
3964          */
3965         if (attr->sched_runtime < (1ULL << DL_SCALE))
3966                 return false;
3967
3968         /*
3969          * Since we use the MSB for wrap-around and sign issues, make
3970          * sure it's not set (mind that period can be equal to zero).
3971          */
3972         if (attr->sched_deadline & (1ULL << 63) ||
3973             attr->sched_period & (1ULL << 63))
3974                 return false;
3975
3976         /* runtime <= deadline <= period (if period != 0) */
3977         if ((attr->sched_period != 0 &&
3978              attr->sched_period < attr->sched_deadline) ||
3979             attr->sched_deadline < attr->sched_runtime)
3980                 return false;
3981
3982         return true;
3983 }
3984
3985 /*
3986  * check the target process has a UID that matches the current process's
3987  */
3988 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
3989 {
3990         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
3991         bool match;
3992
3993         rcu_read_lock();
3994         pcred = __task_cred(p);
3995         match = (uid_eq(cred->euid, pcred->euid) ||
3996                  uid_eq(cred->euid, pcred->uid));
3997         rcu_read_unlock();
3998         return match;
3999 }
4000
4001 static bool dl_param_changed(struct task_struct *p,
4002                 const struct sched_attr *attr)
4003 {
4004         struct sched_dl_entity *dl_se = &p->dl;
4005
4006         if (dl_se->dl_runtime != attr->sched_runtime ||
4007                 dl_se->dl_deadline != attr->sched_deadline ||
4008                 dl_se->dl_period != attr->sched_period ||
4009                 dl_se->flags != attr->sched_flags)
4010                 return true;
4011
4012         return false;
4013 }
4014
4015 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p,
4016                                 const struct sched_attr *attr,
4017                                 bool user, bool pi)
4018 {
4019         int newprio = dl_policy(attr->sched_policy) ? MAX_DL_PRIO - 1 :
4020                       MAX_RT_PRIO - 1 - attr->sched_priority;
4021         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, queued, running;
4022         int new_effective_prio, policy = attr->sched_policy;
4023         const struct sched_class *prev_class;
4024         struct rq_flags rf;
4025         int reset_on_fork;
4026         int queue_flags = DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE;
4027         struct rq *rq;
4028
4029         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4030         BUG_ON(in_interrupt());
4031 recheck:
4032         /* double check policy once rq lock held */
4033         if (policy < 0) {
4034                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4035                 policy = oldpolicy = p->policy;
4036         } else {
4037                 reset_on_fork = !!(attr->sched_flags & SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK);
4038
4039                 if (!valid_policy(policy))
4040                         return -EINVAL;
4041         }
4042
4043         if (attr->sched_flags & ~(SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK))
4044                 return -EINVAL;
4045
4046         /*
4047          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4048          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4049          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4050          */
4051         if ((p->mm && attr->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4052             (!p->mm && attr->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4053                 return -EINVAL;
4054         if ((dl_policy(policy) && !__checkparam_dl(attr)) ||
4055             (rt_policy(policy) != (attr->sched_priority != 0)))
4056                 return -EINVAL;
4057
4058         /*
4059          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4060          */
4061         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4062                 if (fair_policy(policy)) {
4063                         if (attr->sched_nice < task_nice(p) &&
4064                             !can_nice(p, attr->sched_nice))
4065                                 return -EPERM;
4066                 }
4067
4068                 if (rt_policy(policy)) {
4069                         unsigned long rlim_rtprio =
4070                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4071
4072                         /* can't set/change the rt policy */
4073                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4074                                 return -EPERM;
4075
4076                         /* can't increase priority */
4077                         if (attr->sched_priority > p->rt_priority &&
4078                             attr->sched_priority > rlim_rtprio)
4079                                 return -EPERM;
4080                 }
4081
4082                  /*
4083                   * Can't set/change SCHED_DEADLINE policy at all for now
4084                   * (safest behavior); in the future we would like to allow
4085                   * unprivileged DL tasks to increase their relative deadline
4086                   * or reduce their runtime (both ways reducing utilization)
4087                   */
4088                 if (dl_policy(policy))
4089                         return -EPERM;
4090
4091                 /*
4092                  * Treat SCHED_IDLE as nice 20. Only allow a switch to
4093                  * SCHED_NORMAL if the RLIMIT_NICE would normally permit it.
4094                  */
4095                 if (idle_policy(p->policy) && !idle_policy(policy)) {
4096                         if (!can_nice(p, task_nice(p)))
4097                                 return -EPERM;
4098                 }
4099
4100                 /* can't change other user's priorities */
4101                 if (!check_same_owner(p))
4102                         return -EPERM;
4103
4104                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4105                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4106                         return -EPERM;
4107         }
4108
4109         if (user) {
4110                 retval = security_task_setscheduler(p);
4111                 if (retval)
4112                         return retval;
4113         }
4114
4115         /*
4116          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4117          * changing the priority of the task:
4118          *
4119          * To be able to change p->policy safely, the appropriate
4120          * runqueue lock must be held.
4121          */
4122         rq = task_rq_lock(p, &rf);
4123
4124         /*
4125          * Changing the policy of the stop threads its a very bad idea
4126          */
4127         if (p == rq->stop) {
4128                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4129                 return -EINVAL;
4130         }
4131
4132         /*
4133          * If not changing anything there's no need to proceed further,
4134          * but store a possible modification of reset_on_fork.
4135          */
4136         if (unlikely(policy == p->policy)) {
4137                 if (fair_policy(policy) && attr->sched_nice != task_nice(p))
4138                         goto change;
4139                 if (rt_policy(policy) && attr->sched_priority != p->rt_priority)
4140                         goto change;
4141                 if (dl_policy(policy) && dl_param_changed(p, attr))
4142                         goto change;
4143
4144                 p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4145                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4146                 return 0;
4147         }
4148 change:
4149
4150         if (user) {
4151 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4152                 /*
4153                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4154                  * assigned.
4155                  */
4156                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4157                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0 &&
4158                                 !task_group_is_autogroup(task_group(p))) {
4159                         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4160                         return -EPERM;
4161                 }
4162 #endif
4163 #ifdef CONFIG_SMP
4164                 if (dl_bandwidth_enabled() && dl_policy(policy)) {
4165                         cpumask_t *span = rq->rd->span;
4166
4167                         /*
4168                          * Don't allow tasks with an affinity mask smaller than
4169                          * the entire root_domain to become SCHED_DEADLINE. We
4170                          * will also fail if there's no bandwidth available.
4171                          */
4172                         if (!cpumask_subset(span, &p->cpus_allowed) ||
4173                             rq->rd->dl_bw.bw == 0) {
4174                                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4175                                 return -EPERM;
4176                         }
4177                 }
4178 #endif
4179         }
4180
4181         /* recheck policy now with rq lock held */
4182         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4183                 policy = oldpolicy = -1;
4184                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4185                 goto recheck;
4186         }
4187
4188         /*
4189          * If setscheduling to SCHED_DEADLINE (or changing the parameters
4190          * of a SCHED_DEADLINE task) we need to check if enough bandwidth
4191          * is available.
4192          */
4193         if ((dl_policy(policy) || dl_task(p)) && dl_overflow(p, policy, attr)) {
4194                 task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4195                 return -EBUSY;
4196         }
4197
4198         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4199         oldprio = p->prio;
4200
4201         if (pi) {
4202                 /*
4203                  * Take priority boosted tasks into account. If the new
4204                  * effective priority is unchanged, we just store the new
4205                  * normal parameters and do not touch the scheduler class and
4206                  * the runqueue. This will be done when the task deboost
4207                  * itself.
4208                  */
4209                 new_effective_prio = rt_mutex_get_effective_prio(p, newprio);
4210                 if (new_effective_prio == oldprio)
4211                         queue_flags &= ~DEQUEUE_MOVE;
4212         }
4213
4214         queued = task_on_rq_queued(p);
4215         running = task_current(rq, p);
4216         if (queued)
4217                 dequeue_task(rq, p, queue_flags);
4218         if (running)
4219                 put_prev_task(rq, p);
4220
4221         prev_class = p->sched_class;
4222         __setscheduler(rq, p, attr, pi);
4223
4224         if (running)
4225                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4226         if (queued) {
4227                 /*
4228                  * We enqueue to tail when the priority of a task is
4229                  * increased (user space view).
4230                  */
4231                 if (oldprio < p->prio)
4232                         queue_flags |= ENQUEUE_HEAD;
4233
4234                 enqueue_task(rq, p, queue_flags);
4235         }
4236
4237         check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio);
4238         preempt_disable(); /* avoid rq from going away on us */
4239         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
4240
4241         if (pi)
4242                 rt_mutex_adjust_pi(p);
4243
4244         /*
4245          * Run balance callbacks after we've adjusted the PI chain.
4246          */
4247         balance_callback(rq);
4248         preempt_enable();
4249
4250         return 0;
4251 }
4252
4253 static int _sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4254                                const struct sched_param *param, bool check)
4255 {
4256         struct sched_attr attr = {
4257                 .sched_policy   = policy,
4258                 .sched_priority = param->sched_priority,
4259                 .sched_nice     = PRIO_TO_NICE(p->static_prio),
4260         };
4261
4262         /* Fixup the legacy SCHED_RESET_ON_FORK hack. */
4263         if ((policy != SETPARAM_POLICY) && (policy & SCHED_RESET_ON_FORK)) {
4264                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4265                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4266                 attr.sched_policy = policy;
4267         }
4268
4269         return __sched_setscheduler(p, &attr, check, true);
4270 }
4271 /**
4272  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4273  * @p: the task in question.
4274  * @policy: new policy.
4275  * @param: structure containing the new RT priority.
4276  *
4277  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4278  *
4279  * NOTE that the task may be already dead.
4280  */
4281 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4282                        const struct sched_param *param)
4283 {
4284         return _sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4285 }
4286 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4287
4288 int sched_setattr(struct task_struct *p, const struct sched_attr *attr)
4289 {
4290         return __sched_setscheduler(p, attr, true, true);
4291 }
4292 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setattr);
4293
4294 /**
4295  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4296  * @p: the task in question.
4297  * @policy: new policy.
4298  * @param: structure containing the new RT priority.
4299  *
4300  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4301  * current context has permission.  For example, this is needed in
4302  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4303  * but our caller might not have that capability.
4304  *
4305  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4306  */
4307 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4308                                const struct sched_param *param)
4309 {
4310         return _sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4311 }
4312 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler_nocheck);
4313
4314 static int
4315 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4316 {
4317         struct sched_param lparam;
4318         struct task_struct *p;
4319         int retval;
4320
4321         if (!param || pid < 0)
4322                 return -EINVAL;
4323         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4324                 return -EFAULT;
4325
4326         rcu_read_lock();
4327         retval = -ESRCH;
4328         p = find_process_by_pid(pid);
4329         if (p != NULL)
4330                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4331         rcu_read_unlock();
4332
4333         return retval;
4334 }
4335
4336 /*
4337  * Mimics kernel/events/core.c perf_copy_attr().
4338  */
4339 static int sched_copy_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4340                            struct sched_attr *attr)
4341 {
4342         u32 size;
4343         int ret;
4344
4345         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, SCHED_ATTR_SIZE_VER0))
4346                 return -EFAULT;
4347
4348         /*
4349          * zero the full structure, so that a short copy will be nice.
4350          */
4351         memset(attr, 0, sizeof(*attr));
4352
4353         ret = get_user(size, &uattr->size);
4354         if (ret)
4355                 return ret;
4356
4357         if (size > PAGE_SIZE)   /* silly large */
4358                 goto err_size;
4359
4360         if (!size)              /* abi compat */
4361                 size = SCHED_ATTR_SIZE_VER0;
4362
4363         if (size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0)
4364                 goto err_size;
4365
4366         /*
4367          * If we're handed a bigger struct than we know of,
4368          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. new
4369          * user-space does not rely on any kernel feature
4370          * extensions we dont know about yet.
4371          */
4372         if (size > sizeof(*attr)) {
4373                 unsigned char __user *addr;
4374                 unsigned char __user *end;
4375                 unsigned char val;
4376
4377                 addr = (void __user *)uattr + sizeof(*attr);
4378                 end  = (void __user *)uattr + size;
4379
4380                 for (; addr < end; addr++) {
4381                         ret = get_user(val, addr);
4382                         if (ret)
4383                                 return ret;
4384                         if (val)
4385                                 goto err_size;
4386                 }
4387                 size = sizeof(*attr);
4388         }
4389
4390         ret = copy_from_user(attr, uattr, size);
4391         if (ret)
4392                 return -EFAULT;
4393
4394         /*
4395          * XXX: do we want to be lenient like existing syscalls; or do we want
4396          * to be strict and return an error on out-of-bounds values?
4397          */
4398         attr->sched_nice = clamp(attr->sched_nice, MIN_NICE, MAX_NICE);
4399
4400         return 0;
4401
4402 err_size:
4403         put_user(sizeof(*attr), &uattr->size);
4404         return -E2BIG;
4405 }
4406
4407 /**
4408  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4409  * @pid: the pid in question.
4410  * @policy: new policy.
4411  * @param: structure containing the new RT priority.
4412  *
4413  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4414  */
4415 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4416                 struct sched_param __user *, param)
4417 {
4418         /* negative values for policy are not valid */
4419         if (policy < 0)
4420                 return -EINVAL;
4421
4422         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4423 }
4424
4425 /**
4426  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4427  * @pid: the pid in question.
4428  * @param: structure containing the new RT priority.
4429  *
4430  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4431  */
4432 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4433 {
4434         return do_sched_setscheduler(pid, SETPARAM_POLICY, param);
4435 }
4436
4437 /**
4438  * sys_sched_setattr - same as above, but with extended sched_attr
4439  * @pid: the pid in question.
4440  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4441  * @flags: for future extension.
4442  */
4443 SYSCALL_DEFINE3(sched_setattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4444                                unsigned int, flags)
4445 {
4446         struct sched_attr attr;
4447         struct task_struct *p;
4448         int retval;
4449
4450         if (!uattr || pid < 0 || flags)
4451                 return -EINVAL;
4452
4453         retval = sched_copy_attr(uattr, &attr);
4454         if (retval)
4455                 return retval;
4456
4457         if ((int)attr.sched_policy < 0)
4458                 return -EINVAL;
4459
4460         rcu_read_lock();
4461         retval = -ESRCH;
4462         p = find_process_by_pid(pid);
4463         if (p != NULL)
4464                 retval = sched_setattr(p, &attr);
4465         rcu_read_unlock();
4466
4467         return retval;
4468 }
4469
4470 /**
4471  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4472  * @pid: the pid in question.
4473  *
4474  * Return: On success, the policy of the thread. Otherwise, a negative error
4475  * code.
4476  */
4477 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4478 {
4479         struct task_struct *p;
4480         int retval;
4481
4482         if (pid < 0)
4483                 return -EINVAL;
4484
4485         retval = -ESRCH;
4486         rcu_read_lock();
4487         p = find_process_by_pid(pid);
4488         if (p) {
4489                 retval = security_task_getscheduler(p);
4490                 if (!retval)
4491                         retval = p->policy
4492                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4493         }
4494         rcu_read_unlock();
4495         return retval;
4496 }
4497
4498 /**
4499  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4500  * @pid: the pid in question.
4501  * @param: structure containing the RT priority.
4502  *
4503  * Return: On success, 0 and the RT priority is in @param. Otherwise, an error
4504  * code.
4505  */
4506 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4507 {
4508         struct sched_param lp = { .sched_priority = 0 };
4509         struct task_struct *p;
4510         int retval;
4511
4512         if (!param || pid < 0)
4513                 return -EINVAL;
4514
4515         rcu_read_lock();
4516         p = find_process_by_pid(pid);
4517         retval = -ESRCH;
4518         if (!p)
4519                 goto out_unlock;
4520
4521         retval = security_task_getscheduler(p);
4522         if (retval)
4523                 goto out_unlock;
4524
4525         if (task_has_rt_policy(p))
4526                 lp.sched_priority = p->rt_priority;
4527         rcu_read_unlock();
4528
4529         /*
4530          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4531          */
4532         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4533
4534         return retval;
4535
4536 out_unlock:
4537         rcu_read_unlock();
4538         return retval;
4539 }
4540
4541 static int sched_read_attr(struct sched_attr __user *uattr,
4542                            struct sched_attr *attr,
4543                            unsigned int usize)
4544 {
4545         int ret;
4546
4547         if (!access_ok(VERIFY_WRITE, uattr, usize))
4548                 return -EFAULT;
4549
4550         /*
4551          * If we're handed a smaller struct than we know of,
4552          * ensure all the unknown bits are 0 - i.e. old
4553          * user-space does not get uncomplete information.
4554          */
4555         if (usize < sizeof(*attr)) {
4556                 unsigned char *addr;
4557                 unsigned char *end;
4558
4559                 addr = (void *)attr + usize;
4560                 end  = (void *)attr + sizeof(*attr);
4561
4562                 for (; addr < end; addr++) {
4563                         if (*addr)
4564                                 return -EFBIG;
4565                 }
4566
4567                 attr->size = usize;
4568         }
4569
4570         ret = copy_to_user(uattr, attr, attr->size);
4571         if (ret)
4572                 return -EFAULT;
4573
4574         return 0;
4575 }
4576
4577 /**
4578  * sys_sched_getattr - similar to sched_getparam, but with sched_attr
4579  * @pid: the pid in question.
4580  * @uattr: structure containing the extended parameters.
4581  * @size: sizeof(attr) for fwd/bwd comp.
4582  * @flags: for future extension.
4583  */
4584 SYSCALL_DEFINE4(sched_getattr, pid_t, pid, struct sched_attr __user *, uattr,
4585                 unsigned int, size, unsigned int, flags)
4586 {
4587         struct sched_attr attr = {
4588                 .size = sizeof(struct sched_attr),
4589         };
4590         struct task_struct *p;
4591         int retval;
4592
4593         if (!uattr || pid < 0 || size > PAGE_SIZE ||
4594             size < SCHED_ATTR_SIZE_VER0 || flags)
4595                 return -EINVAL;
4596
4597         rcu_read_lock();
4598         p = find_process_by_pid(pid);
4599         retval = -ESRCH;
4600         if (!p)
4601                 goto out_unlock;
4602
4603         retval = security_task_getscheduler(p);
4604         if (retval)
4605                 goto out_unlock;
4606
4607         attr.sched_policy = p->policy;
4608         if (p->sched_reset_on_fork)
4609                 attr.sched_flags |= SCHED_FLAG_RESET_ON_FORK;
4610         if (task_has_dl_policy(p))
4611                 __getparam_dl(p, &attr);
4612         else if (task_has_rt_policy(p))
4613                 attr.sched_priority = p->rt_priority;
4614         else
4615                 attr.sched_nice = task_nice(p);
4616
4617         rcu_read_unlock();
4618
4619         retval = sched_read_attr(uattr, &attr, size);
4620         return retval;
4621
4622 out_unlock:
4623         rcu_read_unlock();
4624         return retval;
4625 }
4626
4627 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4628 {
4629         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4630         struct task_struct *p;
4631         int retval;
4632
4633         rcu_read_lock();
4634
4635         p = find_process_by_pid(pid);
4636         if (!p) {
4637                 rcu_read_unlock();
4638                 return -ESRCH;
4639         }
4640
4641         /* Prevent p going away */
4642         get_task_struct(p);
4643         rcu_read_unlock();
4644
4645         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
4646                 retval = -EINVAL;
4647                 goto out_put_task;
4648         }
4649         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4650                 retval = -ENOMEM;
4651                 goto out_put_task;
4652         }
4653         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4654                 retval = -ENOMEM;
4655                 goto out_free_cpus_allowed;
4656         }
4657         retval = -EPERM;
4658         if (!check_same_owner(p)) {
4659                 rcu_read_lock();
4660                 if (!ns_capable(__task_cred(p)->user_ns, CAP_SYS_NICE)) {
4661                         rcu_read_unlock();
4662                         goto out_free_new_mask;
4663                 }
4664                 rcu_read_unlock();
4665         }
4666
4667         retval = security_task_setscheduler(p);
4668         if (retval)
4669                 goto out_free_new_mask;
4670
4671
4672         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4673         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4674
4675         /*
4676          * Since bandwidth control happens on root_domain basis,
4677          * if admission test is enabled, we only admit -deadline
4678          * tasks allowed to run on all the CPUs in the task's
4679          * root_domain.
4680          */
4681 #ifdef CONFIG_SMP
4682         if (task_has_dl_policy(p) && dl_bandwidth_enabled()) {
4683                 rcu_read_lock();
4684                 if (!cpumask_subset(task_rq(p)->rd->span, new_mask)) {
4685                         retval = -EBUSY;
4686                         rcu_read_unlock();
4687                         goto out_free_new_mask;
4688                 }
4689                 rcu_read_unlock();
4690         }
4691 #endif
4692 again:
4693         retval = __set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask, true);
4694
4695         if (!retval) {
4696                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4697                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4698                         /*
4699                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4700                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4701                          * cpuset's cpus_allowed
4702                          */
4703                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4704                         goto again;
4705                 }
4706         }
4707 out_free_new_mask:
4708         free_cpumask_var(new_mask);
4709 out_free_cpus_allowed:
4710         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4711 out_put_task:
4712         put_task_struct(p);
4713         return retval;
4714 }
4715
4716 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4717                              struct cpumask *new_mask)
4718 {
4719         if (len < cpumask_size())
4720                 cpumask_clear(new_mask);
4721         else if (len > cpumask_size())
4722                 len = cpumask_size();
4723
4724         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4725 }
4726
4727 /**
4728  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4729  * @pid: pid of the process
4730  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4731  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4732  *
4733  * Return: 0 on success. An error code otherwise.
4734  */
4735 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4736                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4737 {
4738         cpumask_var_t new_mask;
4739         int retval;
4740
4741         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4742                 return -ENOMEM;
4743
4744         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4745         if (retval == 0)
4746                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4747         free_cpumask_var(new_mask);
4748         return retval;
4749 }
4750
4751 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4752 {
4753         struct task_struct *p;
4754         unsigned long flags;
4755         int retval;
4756
4757         rcu_read_lock();
4758
4759         retval = -ESRCH;
4760         p = find_process_by_pid(pid);
4761         if (!p)
4762                 goto out_unlock;
4763
4764         retval = security_task_getscheduler(p);
4765         if (retval)
4766                 goto out_unlock;
4767
4768         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4769         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
4770         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4771
4772 out_unlock:
4773         rcu_read_unlock();
4774
4775         return retval;
4776 }
4777
4778 /**
4779  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4780  * @pid: pid of the process
4781  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4782  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4783  *
4784  * Return: size of CPU mask copied to user_mask_ptr on success. An
4785  * error code otherwise.
4786  */
4787 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4788                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4789 {
4790         int ret;
4791         cpumask_var_t mask;
4792
4793         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4794                 return -EINVAL;
4795         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4796                 return -EINVAL;
4797
4798         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4799                 return -ENOMEM;
4800
4801         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4802         if (ret == 0) {
4803                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4804
4805                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4806                         ret = -EFAULT;
4807                 else
4808                         ret = retlen;
4809         }
4810         free_cpumask_var(mask);
4811
4812         return ret;
4813 }
4814
4815 /**
4816  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
4817  *
4818  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
4819  * other threads running on this CPU then this function will return.
4820  *
4821  * Return: 0.
4822  */
4823 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
4824 {
4825         struct rq *rq = this_rq_lock();
4826
4827         schedstat_inc(rq, yld_count);
4828         current->sched_class->yield_task(rq);
4829
4830         /*
4831          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
4832          * no need to preempt or enable interrupts:
4833          */
4834         __release(rq->lock);
4835         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
4836         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
4837         sched_preempt_enable_no_resched();
4838
4839         schedule();
4840
4841         return 0;
4842 }
4843
4844 int __sched _cond_resched(void)
4845 {
4846         if (should_resched(0)) {
4847                 preempt_schedule_common();
4848                 return 1;
4849         }
4850         return 0;
4851 }
4852 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
4853
4854 /*
4855  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
4856  * call schedule, and on return reacquire the lock.
4857  *
4858  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
4859  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
4860  * spin_unlock(), once by hand).
4861  */
4862 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
4863 {
4864         int resched = should_resched(PREEMPT_LOCK_OFFSET);
4865         int ret = 0;
4866
4867         lockdep_assert_held(lock);
4868
4869         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
4870                 spin_unlock(lock);
4871                 if (resched)
4872                         preempt_schedule_common();
4873                 else
4874                         cpu_relax();
4875                 ret = 1;
4876                 spin_lock(lock);
4877         }
4878         return ret;
4879 }
4880 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
4881
4882 int __sched __cond_resched_softirq(void)
4883 {
4884         BUG_ON(!in_softirq());
4885
4886         if (should_resched(SOFTIRQ_DISABLE_OFFSET)) {
4887                 local_bh_enable();
4888                 preempt_schedule_common();
4889                 local_bh_disable();
4890                 return 1;
4891         }
4892         return 0;
4893 }
4894 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
4895
4896 /**
4897  * yield - yield the current processor to other threads.
4898  *
4899  * Do not ever use this function, there's a 99% chance you're doing it wrong.
4900  *
4901  * The scheduler is at all times free to pick the calling task as the most
4902  * eligible task to run, if removing the yield() call from your code breaks
4903  * it, its already broken.
4904  *
4905  * Typical broken usage is:
4906  *
4907  * while (!event)
4908  *      yield();
4909  *
4910  * where one assumes that yield() will let 'the other' process run that will
4911  * make event true. If the current task is a SCHED_FIFO task that will never
4912  * happen. Never use yield() as a progress guarantee!!
4913  *
4914  * If you want to use yield() to wait for something, use wait_event().
4915  * If you want to use yield() to be 'nice' for others, use cond_resched().
4916  * If you still want to use yield(), do not!
4917  */
4918 void __sched yield(void)
4919 {
4920         set_current_state(TASK_RUNNING);
4921         sys_sched_yield();
4922 }
4923 EXPORT_SYMBOL(yield);
4924
4925 /**
4926  * yield_to - yield the current processor to another thread in
4927  * your thread group, or accelerate that thread toward the
4928  * processor it's on.
4929  * @p: target task
4930  * @preempt: whether task preemption is allowed or not
4931  *
4932  * It's the caller's job to ensure that the target task struct
4933  * can't go away on us before we can do any checks.
4934  *
4935  * Return:
4936  *      true (>0) if we indeed boosted the target task.
4937  *      false (0) if we failed to boost the target.
4938  *      -ESRCH if there's no task to yield to.
4939  */
4940 int __sched yield_to(struct task_struct *p, bool preempt)
4941 {
4942         struct task_struct *curr = current;
4943         struct rq *rq, *p_rq;
4944         unsigned long flags;
4945         int yielded = 0;
4946
4947         local_irq_save(flags);
4948         rq = this_rq();
4949
4950 again:
4951         p_rq = task_rq(p);
4952         /*
4953          * If we're the only runnable task on the rq and target rq also
4954          * has only one task, there's absolutely no point in yielding.
4955          */
4956         if (rq->nr_running == 1 && p_rq->nr_running == 1) {
4957                 yielded = -ESRCH;
4958                 goto out_irq;
4959         }
4960
4961         double_rq_lock(rq, p_rq);
4962         if (task_rq(p) != p_rq) {
4963                 double_rq_unlock(rq, p_rq);
4964                 goto again;
4965         }
4966
4967         if (!curr->sched_class->yield_to_task)
4968                 goto out_unlock;
4969
4970         if (curr->sched_class != p->sched_class)
4971                 goto out_unlock;
4972
4973         if (task_running(p_rq, p) || p->state)
4974                 goto out_unlock;
4975
4976         yielded = curr->sched_class->yield_to_task(rq, p, preempt);
4977         if (yielded) {
4978                 schedstat_inc(rq, yld_count);
4979                 /*
4980                  * Make p's CPU reschedule; pick_next_entity takes care of
4981                  * fairness.
4982                  */
4983                 if (preempt && rq != p_rq)
4984                         resched_curr(p_rq);
4985         }
4986
4987 out_unlock:
4988         double_rq_unlock(rq, p_rq);
4989 out_irq:
4990         local_irq_restore(flags);
4991
4992         if (yielded > 0)
4993                 schedule();
4994
4995         return yielded;
4996 }
4997 EXPORT_SYMBOL_GPL(yield_to);
4998
4999 /*
5000  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5001  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5002  */
5003 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5004 {
5005         int old_iowait = current->in_iowait;
5006         struct rq *rq;
5007         long ret;
5008
5009         current->in_iowait = 1;
5010         blk_schedule_flush_plug(current);
5011
5012         delayacct_blkio_start();
5013         rq = raw_rq();
5014         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5015         ret = schedule_timeout(timeout);
5016         current->in_iowait = old_iowait;
5017         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5018         delayacct_blkio_end();
5019
5020         return ret;
5021 }
5022 EXPORT_SYMBOL(io_schedule_timeout);
5023
5024 /**
5025  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5026  * @policy: scheduling class.
5027  *
5028  * Return: On success, this syscall returns the maximum
5029  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5030  * On failure, a negative error code is returned.
5031  */
5032 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5033 {
5034         int ret = -EINVAL;
5035
5036         switch (policy) {
5037         case SCHED_FIFO:
5038         case SCHED_RR:
5039                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5040                 break;
5041         case SCHED_DEADLINE:
5042         case SCHED_NORMAL:
5043         case SCHED_BATCH:
5044         case SCHED_IDLE:
5045                 ret = 0;
5046                 break;
5047         }
5048         return ret;
5049 }
5050
5051 /**
5052  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5053  * @policy: scheduling class.
5054  *
5055  * Return: On success, this syscall returns the minimum
5056  * rt_priority that can be used by a given scheduling class.
5057  * On failure, a negative error code is returned.
5058  */
5059 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5060 {
5061         int ret = -EINVAL;
5062
5063         switch (policy) {
5064         case SCHED_FIFO:
5065         case SCHED_RR:
5066                 ret = 1;
5067                 break;
5068         case SCHED_DEADLINE:
5069         case SCHED_NORMAL:
5070         case SCHED_BATCH:
5071         case SCHED_IDLE:
5072                 ret = 0;
5073         }
5074         return ret;
5075 }
5076
5077 /**
5078  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5079  * @pid: pid of the process.
5080  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5081  *
5082  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5083  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5084  *
5085  * Return: On success, 0 and the timeslice is in @interval. Otherwise,
5086  * an error code.
5087  */
5088 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5089                 struct timespec __user *, interval)
5090 {
5091         struct task_struct *p;
5092         unsigned int time_slice;
5093         struct rq_flags rf;
5094         struct timespec t;
5095         struct rq *rq;
5096         int retval;
5097
5098         if (pid < 0)
5099                 return -EINVAL;
5100
5101         retval = -ESRCH;
5102         rcu_read_lock();
5103         p = find_process_by_pid(pid);
5104         if (!p)
5105                 goto out_unlock;
5106
5107         retval = security_task_getscheduler(p);
5108         if (retval)
5109                 goto out_unlock;
5110
5111         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5112         time_slice = 0;
5113         if (p->sched_class->get_rr_interval)
5114                 time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5115         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5116
5117         rcu_read_unlock();
5118         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5119         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5120         return retval;
5121
5122 out_unlock:
5123         rcu_read_unlock();
5124         return retval;
5125 }
5126
5127 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5128
5129 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5130 {
5131         unsigned long free = 0;
5132         int ppid;
5133         unsigned long state = p->state;
5134
5135         if (state)
5136                 state = __ffs(state) + 1;
5137         printk(KERN_INFO "%-15.15s %c", p->comm,
5138                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5139 #if BITS_PER_LONG == 32
5140         if (state == TASK_RUNNING)
5141                 printk(KERN_CONT " running  ");
5142         else
5143                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5144 #else
5145         if (state == TASK_RUNNING)
5146                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5147         else
5148                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5149 #endif
5150 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5151         free = stack_not_used(p);
5152 #endif
5153         ppid = 0;
5154         rcu_read_lock();
5155         if (pid_alive(p))
5156                 ppid = task_pid_nr(rcu_dereference(p->real_parent));
5157         rcu_read_unlock();
5158         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5159                 task_pid_nr(p), ppid,
5160                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5161
5162         print_worker_info(KERN_INFO, p);
5163         show_stack(p, NULL);
5164 }
5165
5166 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5167 {
5168         struct task_struct *g, *p;
5169
5170 #if BITS_PER_LONG == 32
5171         printk(KERN_INFO
5172                 "  task                PC stack   pid father\n");
5173 #else
5174         printk(KERN_INFO
5175                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5176 #endif
5177         rcu_read_lock();
5178         for_each_process_thread(g, p) {
5179                 /*
5180                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5181                  * console might take a lot of time:
5182                  * Also, reset softlockup watchdogs on all CPUs, because
5183                  * another CPU might be blocked waiting for us to process
5184                  * an IPI.
5185                  */
5186                 touch_nmi_watchdog();
5187                 touch_all_softlockup_watchdogs();
5188                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5189                         sched_show_task(p);
5190         }
5191
5192 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5193         if (!state_filter)
5194                 sysrq_sched_debug_show();
5195 #endif
5196         rcu_read_unlock();
5197         /*
5198          * Only show locks if all tasks are dumped:
5199          */
5200         if (!state_filter)
5201                 debug_show_all_locks();
5202 }
5203
5204 void init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5205 {
5206         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5207 }
5208
5209 /**
5210  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5211  * @idle: task in question
5212  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5213  *
5214  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5215  * flag, to make booting more robust.
5216  */
5217 void init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5218 {
5219         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5220         unsigned long flags;
5221
5222         raw_spin_lock_irqsave(&idle->pi_lock, flags);
5223         raw_spin_lock(&rq->lock);
5224
5225         __sched_fork(0, idle);
5226         idle->state = TASK_RUNNING;
5227         idle->se.exec_start = sched_clock();
5228
5229         kasan_unpoison_task_stack(idle);
5230
5231 #ifdef CONFIG_SMP
5232         /*
5233          * Its possible that init_idle() gets called multiple times on a task,
5234          * in that case do_set_cpus_allowed() will not do the right thing.
5235          *
5236          * And since this is boot we can forgo the serialization.
5237          */
5238         set_cpus_allowed_common(idle, cpumask_of(cpu));
5239 #endif
5240         /*
5241          * We're having a chicken and egg problem, even though we are
5242          * holding rq->lock, the cpu isn't yet set to this cpu so the
5243          * lockdep check in task_group() will fail.
5244          *
5245          * Similar case to sched_fork(). / Alternatively we could
5246          * use task_rq_lock() here and obtain the other rq->lock.
5247          *
5248          * Silence PROVE_RCU
5249          */
5250         rcu_read_lock();
5251         __set_task_cpu(idle, cpu);
5252         rcu_read_unlock();
5253
5254         rq->curr = rq->idle = idle;
5255         idle->on_rq = TASK_ON_RQ_QUEUED;
5256 #ifdef CONFIG_SMP
5257         idle->on_cpu = 1;
5258 #endif
5259         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5260         raw_spin_unlock_irqrestore(&idle->pi_lock, flags);
5261
5262         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5263         init_idle_preempt_count(idle, cpu);
5264
5265         /*
5266          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5267          */
5268         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5269         ftrace_graph_init_idle_task(idle, cpu);
5270         vtime_init_idle(idle, cpu);
5271 #ifdef CONFIG_SMP
5272         sprintf(idle->comm, "%s/%d", INIT_TASK_COMM, cpu);
5273 #endif
5274 }
5275
5276 int cpuset_cpumask_can_shrink(const struct cpumask *cur,
5277                               const struct cpumask *trial)
5278 {
5279         int ret = 1, trial_cpus;
5280         struct dl_bw *cur_dl_b;
5281         unsigned long flags;
5282
5283         if (!cpumask_weight(cur))
5284                 return ret;
5285
5286         rcu_read_lock_sched();
5287         cur_dl_b = dl_bw_of(cpumask_any(cur));
5288         trial_cpus = cpumask_weight(trial);
5289
5290         raw_spin_lock_irqsave(&cur_dl_b->lock, flags);
5291         if (cur_dl_b->bw != -1 &&
5292             cur_dl_b->bw * trial_cpus < cur_dl_b->total_bw)
5293                 ret = 0;
5294         raw_spin_unlock_irqrestore(&cur_dl_b->lock, flags);
5295         rcu_read_unlock_sched();
5296
5297         return ret;
5298 }
5299
5300 int task_can_attach(struct task_struct *p,
5301                     const struct cpumask *cs_cpus_allowed)
5302 {
5303         int ret = 0;
5304
5305         /*
5306          * Kthreads which disallow setaffinity shouldn't be moved
5307          * to a new cpuset; we don't want to change their cpu
5308          * affinity and isolating such threads by their set of
5309          * allowed nodes is unnecessary.  Thus, cpusets are not
5310          * applicable for such threads.  This prevents checking for
5311          * success of set_cpus_allowed_ptr() on all attached tasks
5312          * before cpus_allowed may be changed.
5313          */
5314         if (p->flags & PF_NO_SETAFFINITY) {
5315                 ret = -EINVAL;
5316                 goto out;
5317         }
5318
5319 #ifdef CONFIG_SMP
5320         if (dl_task(p) && !cpumask_intersects(task_rq(p)->rd->span,
5321                                               cs_cpus_allowed)) {
5322                 unsigned int dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask,
5323                                                         cs_cpus_allowed);
5324                 struct dl_bw *dl_b;
5325                 bool overflow;
5326                 int cpus;
5327                 unsigned long flags;
5328
5329                 rcu_read_lock_sched();
5330                 dl_b = dl_bw_of(dest_cpu);
5331                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
5332                 cpus = dl_bw_cpus(dest_cpu);
5333                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, p->dl.dl_bw);
5334                 if (overflow)
5335                         ret = -EBUSY;
5336                 else {
5337                         /*
5338                          * We reserve space for this task in the destination
5339                          * root_domain, as we can't fail after this point.
5340                          * We will free resources in the source root_domain
5341                          * later on (see set_cpus_allowed_dl()).
5342                          */
5343                         __dl_add(dl_b, p->dl.dl_bw);
5344                 }
5345                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
5346                 rcu_read_unlock_sched();
5347
5348         }
5349 #endif
5350 out:
5351         return ret;
5352 }
5353
5354 #ifdef CONFIG_SMP
5355
5356 static bool sched_smp_initialized __read_mostly;
5357
5358 #ifdef CONFIG_NUMA_BALANCING
5359 /* Migrate current task p to target_cpu */
5360 int migrate_task_to(struct task_struct *p, int target_cpu)
5361 {
5362         struct migration_arg arg = { p, target_cpu };
5363         int curr_cpu = task_cpu(p);
5364
5365         if (curr_cpu == target_cpu)
5366                 return 0;
5367
5368         if (!cpumask_test_cpu(target_cpu, tsk_cpus_allowed(p)))
5369                 return -EINVAL;
5370
5371         /* TODO: This is not properly updating schedstats */
5372
5373         trace_sched_move_numa(p, curr_cpu, target_cpu);
5374         return stop_one_cpu(curr_cpu, migration_cpu_stop, &arg);
5375 }
5376
5377 /*
5378  * Requeue a task on a given node and accurately track the number of NUMA
5379  * tasks on the runqueues
5380  */
5381 void sched_setnuma(struct task_struct *p, int nid)
5382 {
5383         bool queued, running;
5384         struct rq_flags rf;
5385         struct rq *rq;
5386
5387         rq = task_rq_lock(p, &rf);
5388         queued = task_on_rq_queued(p);
5389         running = task_current(rq, p);
5390
5391         if (queued)
5392                 dequeue_task(rq, p, DEQUEUE_SAVE);
5393         if (running)
5394                 put_prev_task(rq, p);
5395
5396         p->numa_preferred_nid = nid;
5397
5398         if (running)
5399                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5400         if (queued)
5401                 enqueue_task(rq, p, ENQUEUE_RESTORE);
5402         task_rq_unlock(rq, p, &rf);
5403 }
5404 #endif /* CONFIG_NUMA_BALANCING */
5405
5406 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5407 /*
5408  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5409  * offline.
5410  */
5411 void idle_task_exit(void)
5412 {
5413         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5414
5415         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5416
5417         if (mm != &init_mm) {
5418                 switch_mm_irqs_off(mm, &init_mm, current);
5419                 finish_arch_post_lock_switch();
5420         }
5421         mmdrop(mm);
5422 }
5423
5424 /*
5425  * Since this CPU is going 'away' for a while, fold any nr_active delta
5426  * we might have. Assumes we're called after migrate_tasks() so that the
5427  * nr_active count is stable. We need to take the teardown thread which
5428  * is calling this into account, so we hand in adjust = 1 to the load
5429  * calculation.
5430  *
5431  * Also see the comment "Global load-average calculations".
5432  */
5433 static void calc_load_migrate(struct rq *rq)
5434 {
5435         long delta = calc_load_fold_active(rq, 1);
5436         if (delta)
5437                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
5438 }
5439
5440 static void put_prev_task_fake(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5441 {
5442 }
5443
5444 static const struct sched_class fake_sched_class = {
5445         .put_prev_task = put_prev_task_fake,
5446 };
5447
5448 static struct task_struct fake_task = {
5449         /*
5450          * Avoid pull_{rt,dl}_task()
5451          */
5452         .prio = MAX_PRIO + 1,
5453         .sched_class = &fake_sched_class,
5454 };
5455
5456 /*
5457  * Migrate all tasks from the rq, sleeping tasks will be migrated by
5458  * try_to_wake_up()->select_task_rq().
5459  *
5460  * Called with rq->lock held even though we'er in stop_machine() and
5461  * there's no concurrency possible, we hold the required locks anyway
5462  * because of lock validation efforts.
5463  */
5464 static void migrate_tasks(struct rq *dead_rq)
5465 {
5466         struct rq *rq = dead_rq;
5467         struct task_struct *next, *stop = rq->stop;
5468         struct pin_cookie cookie;
5469         int dest_cpu;
5470
5471         /*
5472          * Fudge the rq selection such that the below task selection loop
5473          * doesn't get stuck on the currently eligible stop task.
5474          *
5475          * We're currently inside stop_machine() and the rq is either stuck
5476          * in the stop_machine_cpu_stop() loop, or we're executing this code,
5477          * either way we should never end up calling schedule() until we're
5478          * done here.
5479          */
5480         rq->stop = NULL;
5481
5482         /*
5483          * put_prev_task() and pick_next_task() sched
5484          * class method both need to have an up-to-date
5485          * value of rq->clock[_task]
5486          */
5487         update_rq_clock(rq);
5488
5489         for (;;) {
5490                 /*
5491                  * There's this thread running, bail when that's the only
5492                  * remaining thread.
5493                  */
5494                 if (rq->nr_running == 1)
5495                         break;
5496
5497                 /*
5498                  * pick_next_task assumes pinned rq->lock.
5499                  */
5500                 cookie = lockdep_pin_lock(&rq->lock);
5501                 next = pick_next_task(rq, &fake_task, cookie);
5502                 BUG_ON(!next);
5503                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5504
5505                 /*
5506                  * Rules for changing task_struct::cpus_allowed are holding
5507                  * both pi_lock and rq->lock, such that holding either
5508                  * stabilizes the mask.
5509                  *
5510                  * Drop rq->lock is not quite as disastrous as it usually is
5511                  * because !cpu_active at this point, which means load-balance
5512                  * will not interfere. Also, stop-machine.
5513                  */
5514                 lockdep_unpin_lock(&rq->lock, cookie);
5515                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
5516                 raw_spin_lock(&next->pi_lock);
5517                 raw_spin_lock(&rq->lock);
5518
5519                 /*
5520                  * Since we're inside stop-machine, _nothing_ should have
5521                  * changed the task, WARN if weird stuff happened, because in
5522                  * that case the above rq->lock drop is a fail too.
5523                  */
5524                 if (WARN_ON(task_rq(next) != rq || !task_on_rq_queued(next))) {
5525                         raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5526                         continue;
5527                 }
5528
5529                 /* Find suitable destination for @next, with force if needed. */
5530                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_rq->cpu, next);
5531
5532                 rq = __migrate_task(rq, next, dest_cpu);
5533                 if (rq != dead_rq) {
5534                         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5535                         rq = dead_rq;
5536                         raw_spin_lock(&rq->lock);
5537                 }
5538                 raw_spin_unlock(&next->pi_lock);
5539         }
5540
5541         rq->stop = stop;
5542 }
5543 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5544
5545 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5546 {
5547         if (!rq->online) {
5548                 const struct sched_class *class;
5549
5550                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5551                 rq->online = 1;
5552
5553                 for_each_class(class) {
5554                         if (class->rq_online)
5555                                 class->rq_online(rq);
5556                 }
5557         }
5558 }
5559
5560 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5561 {
5562         if (rq->online) {
5563                 const struct sched_class *class;
5564
5565                 for_each_class(class) {
5566                         if (class->rq_offline)
5567                                 class->rq_offline(rq);
5568                 }
5569
5570                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5571                 rq->online = 0;
5572         }
5573 }
5574
5575 static void set_cpu_rq_start_time(unsigned int cpu)
5576 {
5577         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5578
5579         rq->age_stamp = sched_clock_cpu(cpu);
5580 }
5581
5582 static cpumask_var_t sched_domains_tmpmask; /* sched_domains_mutex */
5583
5584 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5585
5586 static __read_mostly int sched_debug_enabled;
5587
5588 static int __init sched_debug_setup(char *str)
5589 {
5590         sched_debug_enabled = 1;
5591
5592         return 0;
5593 }
5594 early_param("sched_debug", sched_debug_setup);
5595
5596 static inline bool sched_debug(void)
5597 {
5598         return sched_debug_enabled;
5599 }
5600
5601 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
5602                                   struct cpumask *groupmask)
5603 {
5604         struct sched_group *group = sd->groups;
5605
5606         cpumask_clear(groupmask);
5607
5608         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
5609
5610         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
5611                 printk("does not load-balance\n");
5612                 if (sd->parent)
5613                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
5614                                         " has parent");
5615                 return -1;
5616         }
5617
5618         printk(KERN_CONT "span %*pbl level %s\n",
5619                cpumask_pr_args(sched_domain_span(sd)), sd->name);
5620
5621         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
5622                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
5623                                 "CPU%d\n", cpu);
5624         }
5625         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
5626                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
5627                                 " CPU%d\n", cpu);
5628         }
5629
5630         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
5631         do {
5632                 if (!group) {
5633                         printk("\n");
5634                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
5635                         break;
5636                 }
5637
5638                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
5639                         printk(KERN_CONT "\n");
5640                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
5641                         break;
5642                 }
5643
5644                 if (!(sd->flags & SD_OVERLAP) &&
5645                     cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
5646                         printk(KERN_CONT "\n");
5647                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
5648                         break;
5649                 }
5650
5651                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
5652
5653                 printk(KERN_CONT " %*pbl",
5654                        cpumask_pr_args(sched_group_cpus(group)));
5655                 if (group->sgc->capacity != SCHED_CAPACITY_SCALE) {
5656                         printk(KERN_CONT " (cpu_capacity = %d)",
5657                                 group->sgc->capacity);
5658                 }
5659
5660                 group = group->next;
5661         } while (group != sd->groups);
5662         printk(KERN_CONT "\n");
5663
5664         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
5665                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
5666
5667         if (sd->parent &&
5668             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
5669                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
5670                         "of domain->span\n");
5671         return 0;
5672 }
5673
5674 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
5675 {
5676         int level = 0;
5677
5678         if (!sched_debug_enabled)
5679                 return;
5680
5681         if (!sd) {
5682                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
5683                 return;
5684         }
5685
5686         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
5687
5688         for (;;) {
5689                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, sched_domains_tmpmask))
5690                         break;
5691                 level++;
5692                 sd = sd->parent;
5693                 if (!sd)
5694                         break;
5695         }
5696 }
5697 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
5698 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
5699 static inline bool sched_debug(void)
5700 {
5701         return false;
5702 }
5703 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
5704
5705 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
5706 {
5707         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
5708                 return 1;
5709
5710         /* Following flags need at least 2 groups */
5711         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
5712                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
5713                          SD_BALANCE_FORK |
5714                          SD_BALANCE_EXEC |
5715                          SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5716                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5717                          SD_SHARE_POWERDOMAIN)) {
5718                 if (sd->groups != sd->groups->next)
5719                         return 0;
5720         }
5721
5722         /* Following flags don't use groups */
5723         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
5724                 return 0;
5725
5726         return 1;
5727 }
5728
5729 static int
5730 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
5731 {
5732         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
5733
5734         if (sd_degenerate(parent))
5735                 return 1;
5736
5737         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
5738                 return 0;
5739
5740         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
5741         if (parent->groups == parent->groups->next) {
5742                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
5743                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
5744                                 SD_BALANCE_FORK |
5745                                 SD_BALANCE_EXEC |
5746                                 SD_SHARE_CPUCAPACITY |
5747                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES |
5748                                 SD_PREFER_SIBLING |
5749                                 SD_SHARE_POWERDOMAIN);
5750                 if (nr_node_ids == 1)
5751                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
5752         }
5753         if (~cflags & pflags)
5754                 return 0;
5755
5756         return 1;
5757 }
5758
5759 static void free_rootdomain(struct rcu_head *rcu)
5760 {
5761         struct root_domain *rd = container_of(rcu, struct root_domain, rcu);
5762
5763         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
5764         cpudl_cleanup(&rd->cpudl);
5765         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5766         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5767         free_cpumask_var(rd->online);
5768         free_cpumask_var(rd->span);
5769         kfree(rd);
5770 }
5771
5772 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
5773 {
5774         struct root_domain *old_rd = NULL;
5775         unsigned long flags;
5776
5777         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5778
5779         if (rq->rd) {
5780                 old_rd = rq->rd;
5781
5782                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
5783                         set_rq_offline(rq);
5784
5785                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
5786
5787                 /*
5788                  * If we dont want to free the old_rd yet then
5789                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
5790                  * in this function:
5791                  */
5792                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
5793                         old_rd = NULL;
5794         }
5795
5796         atomic_inc(&rd->refcount);
5797         rq->rd = rd;
5798
5799         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
5800         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
5801                 set_rq_online(rq);
5802
5803         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5804
5805         if (old_rd)
5806                 call_rcu_sched(&old_rd->rcu, free_rootdomain);
5807 }
5808
5809 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
5810 {
5811         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
5812
5813         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
5814                 goto out;
5815         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
5816                 goto free_span;
5817         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->dlo_mask, GFP_KERNEL))
5818                 goto free_online;
5819         if (!zalloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
5820                 goto free_dlo_mask;
5821
5822         init_dl_bw(&rd->dl_bw);
5823         if (cpudl_init(&rd->cpudl) != 0)
5824                 goto free_dlo_mask;
5825
5826         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
5827                 goto free_rto_mask;
5828         return 0;
5829
5830 free_rto_mask:
5831         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
5832 free_dlo_mask:
5833         free_cpumask_var(rd->dlo_mask);
5834 free_online:
5835         free_cpumask_var(rd->online);
5836 free_span:
5837         free_cpumask_var(rd->span);
5838 out:
5839         return -ENOMEM;
5840 }
5841
5842 /*
5843  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
5844  * members (mimicking the global state we have today).
5845  */
5846 struct root_domain def_root_domain;
5847
5848 static void init_defrootdomain(void)
5849 {
5850         init_rootdomain(&def_root_domain);
5851
5852         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
5853 }
5854
5855 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
5856 {
5857         struct root_domain *rd;
5858
5859         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
5860         if (!rd)
5861                 return NULL;
5862
5863         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
5864                 kfree(rd);
5865                 return NULL;
5866         }
5867
5868         return rd;
5869 }
5870
5871 static void free_sched_groups(struct sched_group *sg, int free_sgc)
5872 {
5873         struct sched_group *tmp, *first;
5874
5875         if (!sg)
5876                 return;
5877
5878         first = sg;
5879         do {
5880                 tmp = sg->next;
5881
5882                 if (free_sgc && atomic_dec_and_test(&sg->sgc->ref))
5883                         kfree(sg->sgc);
5884
5885                 kfree(sg);
5886                 sg = tmp;
5887         } while (sg != first);
5888 }
5889
5890 static void free_sched_domain(struct rcu_head *rcu)
5891 {
5892         struct sched_domain *sd = container_of(rcu, struct sched_domain, rcu);
5893
5894         /*
5895          * If its an overlapping domain it has private groups, iterate and
5896          * nuke them all.
5897          */
5898         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
5899                 free_sched_groups(sd->groups, 1);
5900         } else if (atomic_dec_and_test(&sd->groups->ref)) {
5901                 kfree(sd->groups->sgc);
5902                 kfree(sd->groups);
5903         }
5904         kfree(sd);
5905 }
5906
5907 static void destroy_sched_domain(struct sched_domain *sd, int cpu)
5908 {
5909         call_rcu(&sd->rcu, free_sched_domain);
5910 }
5911
5912 static void destroy_sched_domains(struct sched_domain *sd, int cpu)
5913 {
5914         for (; sd; sd = sd->parent)
5915                 destroy_sched_domain(sd, cpu);
5916 }
5917
5918 /*
5919  * Keep a special pointer to the highest sched_domain that has
5920  * SD_SHARE_PKG_RESOURCE set (Last Level Cache Domain) for this
5921  * allows us to avoid some pointer chasing select_idle_sibling().
5922  *
5923  * Also keep a unique ID per domain (we use the first cpu number in
5924  * the cpumask of the domain), this allows us to quickly tell if
5925  * two cpus are in the same cache domain, see cpus_share_cache().
5926  */
5927 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_llc);
5928 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_size);
5929 DEFINE_PER_CPU(int, sd_llc_id);
5930 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_numa);
5931 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_busy);
5932 DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain *, sd_asym);
5933
5934 static void update_top_cache_domain(int cpu)
5935 {
5936         struct sched_domain *sd;
5937         struct sched_domain *busy_sd = NULL;
5938         int id = cpu;
5939         int size = 1;
5940
5941         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
5942         if (sd) {
5943                 id = cpumask_first(sched_domain_span(sd));
5944                 size = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
5945                 busy_sd = sd->parent; /* sd_busy */
5946         }
5947         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_busy, cpu), busy_sd);
5948
5949         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_llc, cpu), sd);
5950         per_cpu(sd_llc_size, cpu) = size;
5951         per_cpu(sd_llc_id, cpu) = id;
5952
5953         sd = lowest_flag_domain(cpu, SD_NUMA);
5954         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_numa, cpu), sd);
5955
5956         sd = highest_flag_domain(cpu, SD_ASYM_PACKING);
5957         rcu_assign_pointer(per_cpu(sd_asym, cpu), sd);
5958 }
5959
5960 /*
5961  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
5962  * hold the hotplug lock.
5963  */
5964 static void
5965 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
5966 {
5967         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5968         struct sched_domain *tmp;
5969
5970         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
5971         for (tmp = sd; tmp; ) {
5972                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
5973                 if (!parent)
5974                         break;
5975
5976                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
5977                         tmp->parent = parent->parent;
5978                         if (parent->parent)
5979                                 parent->parent->child = tmp;
5980                         /*
5981                          * Transfer SD_PREFER_SIBLING down in case of a
5982                          * degenerate parent; the spans match for this
5983                          * so the property transfers.
5984                          */
5985                         if (parent->flags & SD_PREFER_SIBLING)
5986                                 tmp->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
5987                         destroy_sched_domain(parent, cpu);
5988                 } else
5989                         tmp = tmp->parent;
5990         }
5991
5992         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
5993                 tmp = sd;
5994                 sd = sd->parent;
5995                 destroy_sched_domain(tmp, cpu);
5996                 if (sd)
5997                         sd->child = NULL;
5998         }
5999
6000         sched_domain_debug(sd, cpu);
6001
6002         rq_attach_root(rq, rd);
6003         tmp = rq->sd;
6004         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6005         destroy_sched_domains(tmp, cpu);
6006
6007         update_top_cache_domain(cpu);
6008 }
6009
6010 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6011 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6012 {
6013         int ret;
6014
6015         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6016         ret = cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6017         if (ret) {
6018                 pr_err("sched: Error, all isolcpus= values must be between 0 and %d\n", nr_cpu_ids);
6019                 return 0;
6020         }
6021         return 1;
6022 }
6023 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6024
6025 struct s_data {
6026         struct sched_domain ** __percpu sd;
6027         struct root_domain      *rd;
6028 };
6029
6030 enum s_alloc {
6031         sa_rootdomain,
6032         sa_sd,
6033         sa_sd_storage,
6034         sa_none,
6035 };
6036
6037 /*
6038  * Build an iteration mask that can exclude certain CPUs from the upwards
6039  * domain traversal.
6040  *
6041  * Asymmetric node setups can result in situations where the domain tree is of
6042  * unequal depth, make sure to skip domains that already cover the entire
6043  * range.
6044  *
6045  * In that case build_sched_domains() will have terminated the iteration early
6046  * and our sibling sd spans will be empty. Domains should always include the
6047  * cpu they're built on, so check that.
6048  *
6049  */
6050 static void build_group_mask(struct sched_domain *sd, struct sched_group *sg)
6051 {
6052         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6053         struct sd_data *sdd = sd->private;
6054         struct sched_domain *sibling;
6055         int i;
6056
6057         for_each_cpu(i, span) {
6058                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6059                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6060                         continue;
6061
6062                 cpumask_set_cpu(i, sched_group_mask(sg));
6063         }
6064 }
6065
6066 /*
6067  * Return the canonical balance cpu for this group, this is the first cpu
6068  * of this group that's also in the iteration mask.
6069  */
6070 int group_balance_cpu(struct sched_group *sg)
6071 {
6072         return cpumask_first_and(sched_group_cpus(sg), sched_group_mask(sg));
6073 }
6074
6075 static int
6076 build_overlap_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6077 {
6078         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL, *groups = NULL, *sg;
6079         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6080         struct cpumask *covered = sched_domains_tmpmask;
6081         struct sd_data *sdd = sd->private;
6082         struct sched_domain *sibling;
6083         int i;
6084
6085         cpumask_clear(covered);
6086
6087         for_each_cpu(i, span) {
6088                 struct cpumask *sg_span;
6089
6090                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6091                         continue;
6092
6093                 sibling = *per_cpu_ptr(sdd->sd, i);
6094
6095                 /* See the comment near build_group_mask(). */
6096                 if (!cpumask_test_cpu(i, sched_domain_span(sibling)))
6097                         continue;
6098
6099                 sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6100                                 GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
6101
6102                 if (!sg)
6103                         goto fail;
6104
6105                 sg_span = sched_group_cpus(sg);
6106                 if (sibling->child)
6107                         cpumask_copy(sg_span, sched_domain_span(sibling->child));
6108                 else
6109                         cpumask_set_cpu(i, sg_span);
6110
6111                 cpumask_or(covered, covered, sg_span);
6112
6113                 sg->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, i);
6114                 if (atomic_inc_return(&sg->sgc->ref) == 1)
6115                         build_group_mask(sd, sg);
6116
6117                 /*
6118                  * Initialize sgc->capacity such that even if we mess up the
6119                  * domains and no possible iteration will get us here, we won't
6120                  * die on a /0 trap.
6121                  */
6122                 sg->sgc->capacity = SCHED_CAPACITY_SCALE * cpumask_weight(sg_span);
6123
6124                 /*
6125                  * Make sure the first group of this domain contains the
6126                  * canonical balance cpu. Otherwise the sched_domain iteration
6127                  * breaks. See update_sg_lb_stats().
6128                  */
6129                 if ((!groups && cpumask_test_cpu(cpu, sg_span)) ||
6130                     group_balance_cpu(sg) == cpu)
6131                         groups = sg;
6132
6133                 if (!first)
6134                         first = sg;
6135                 if (last)
6136                         last->next = sg;
6137                 last = sg;
6138                 last->next = first;
6139         }
6140         sd->groups = groups;
6141
6142         return 0;
6143
6144 fail:
6145         free_sched_groups(first, 0);
6146
6147         return -ENOMEM;
6148 }
6149
6150 static int get_group(int cpu, struct sd_data *sdd, struct sched_group **sg)
6151 {
6152         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu);
6153         struct sched_domain *child = sd->child;
6154
6155         if (child)
6156                 cpu = cpumask_first(sched_domain_span(child));
6157
6158         if (sg) {
6159                 *sg = *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu);
6160                 (*sg)->sgc = *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu);
6161                 atomic_set(&(*sg)->sgc->ref, 1); /* for claim_allocations */
6162         }
6163
6164         return cpu;
6165 }
6166
6167 /*
6168  * build_sched_groups will build a circular linked list of the groups
6169  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6170  * and ->cpu_capacity to 0.
6171  *
6172  * Assumes the sched_domain tree is fully constructed
6173  */
6174 static int
6175 build_sched_groups(struct sched_domain *sd, int cpu)
6176 {
6177         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6178         struct sd_data *sdd = sd->private;
6179         const struct cpumask *span = sched_domain_span(sd);
6180         struct cpumask *covered;
6181         int i;
6182
6183         get_group(cpu, sdd, &sd->groups);
6184         atomic_inc(&sd->groups->ref);
6185
6186         if (cpu != cpumask_first(span))
6187                 return 0;
6188
6189         lockdep_assert_held(&sched_domains_mutex);
6190         covered = sched_domains_tmpmask;
6191
6192         cpumask_clear(covered);
6193
6194         for_each_cpu(i, span) {
6195                 struct sched_group *sg;
6196                 int group, j;
6197
6198                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6199                         continue;
6200
6201                 group = get_group(i, sdd, &sg);
6202                 cpumask_setall(sched_group_mask(sg));
6203
6204                 for_each_cpu(j, span) {
6205                         if (get_group(j, sdd, NULL) != group)
6206                                 continue;
6207
6208                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6209                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6210                 }
6211
6212                 if (!first)
6213                         first = sg;
6214                 if (last)
6215                         last->next = sg;
6216                 last = sg;
6217         }
6218         last->next = first;
6219
6220         return 0;
6221 }
6222
6223 /*
6224  * Initialize sched groups cpu_capacity.
6225  *
6226  * cpu_capacity indicates the capacity of sched group, which is used while
6227  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6228  * Typically cpu_capacity for all the groups in a sched domain will be same
6229  * unless there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries,
6230  * group having more cpu_capacity will pickup more load compared to the
6231  * group having less cpu_capacity.
6232  */
6233 static void init_sched_groups_capacity(int cpu, struct sched_domain *sd)
6234 {
6235         struct sched_group *sg = sd->groups;
6236
6237         WARN_ON(!sg);
6238
6239         do {
6240                 sg->group_weight = cpumask_weight(sched_group_cpus(sg));
6241                 sg = sg->next;
6242         } while (sg != sd->groups);
6243
6244         if (cpu != group_balance_cpu(sg))
6245                 return;
6246
6247         update_group_capacity(sd, cpu);
6248         atomic_set(&sg->sgc->nr_busy_cpus, sg->group_weight);
6249 }
6250
6251 /*
6252  * Initializers for schedule domains
6253  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6254  */
6255
6256 static int default_relax_domain_level = -1;
6257 int sched_domain_level_max;
6258
6259 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6260 {
6261         if (kstrtoint(str, 0, &default_relax_domain_level))
6262                 pr_warn("Unable to set relax_domain_level\n");
6263
6264         return 1;
6265 }
6266 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6267
6268 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6269                                  struct sched_domain_attr *attr)
6270 {
6271         int request;
6272
6273         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6274                 if (default_relax_domain_level < 0)
6275                         return;
6276                 else
6277                         request = default_relax_domain_level;
6278         } else
6279                 request = attr->relax_domain_level;
6280         if (request < sd->level) {
6281                 /* turn off idle balance on this domain */
6282                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6283         } else {
6284                 /* turn on idle balance on this domain */
6285                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6286         }
6287 }
6288
6289 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map);
6290 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map);
6291
6292 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6293                                  const struct cpumask *cpu_map)
6294 {
6295         switch (what) {
6296         case sa_rootdomain:
6297                 if (!atomic_read(&d->rd->refcount))
6298                         free_rootdomain(&d->rd->rcu); /* fall through */
6299         case sa_sd:
6300                 free_percpu(d->sd); /* fall through */
6301         case sa_sd_storage:
6302                 __sdt_free(cpu_map); /* fall through */
6303         case sa_none:
6304                 break;
6305         }
6306 }
6307
6308 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6309                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6310 {
6311         memset(d, 0, sizeof(*d));
6312
6313         if (__sdt_alloc(cpu_map))
6314                 return sa_sd_storage;
6315         d->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6316         if (!d->sd)
6317                 return sa_sd_storage;
6318         d->rd = alloc_rootdomain();
6319         if (!d->rd)
6320                 return sa_sd;
6321         return sa_rootdomain;
6322 }
6323
6324 /*
6325  * NULL the sd_data elements we've used to build the sched_domain and
6326  * sched_group structure so that the subsequent __free_domain_allocs()
6327  * will not free the data we're using.
6328  */
6329 static void claim_allocations(int cpu, struct sched_domain *sd)
6330 {
6331         struct sd_data *sdd = sd->private;
6332
6333         WARN_ON_ONCE(*per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) != sd);
6334         *per_cpu_ptr(sdd->sd, cpu) = NULL;
6335
6336         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu))->ref))
6337                 *per_cpu_ptr(sdd->sg, cpu) = NULL;
6338
6339         if (atomic_read(&(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu))->ref))
6340                 *per_cpu_ptr(sdd->sgc, cpu) = NULL;
6341 }
6342
6343 #ifdef CONFIG_NUMA
6344 static int sched_domains_numa_levels;
6345 enum numa_topology_type sched_numa_topology_type;
6346 static int *sched_domains_numa_distance;
6347 int sched_max_numa_distance;
6348 static struct cpumask ***sched_domains_numa_masks;
6349 static int sched_domains_curr_level;
6350 #endif
6351
6352 /*
6353  * SD_flags allowed in topology descriptions.
6354  *
6355  * SD_SHARE_CPUCAPACITY      - describes SMT topologies
6356  * SD_SHARE_PKG_RESOURCES - describes shared caches
6357  * SD_NUMA                - describes NUMA topologies
6358  * SD_SHARE_POWERDOMAIN   - describes shared power domain
6359  *
6360  * Odd one out:
6361  * SD_ASYM_PACKING        - describes SMT quirks
6362  */
6363 #define TOPOLOGY_SD_FLAGS               \
6364         (SD_SHARE_CPUCAPACITY |         \
6365          SD_SHARE_PKG_RESOURCES |       \
6366          SD_NUMA |                      \
6367          SD_ASYM_PACKING |              \
6368          SD_SHARE_POWERDOMAIN)
6369
6370 static struct sched_domain *
6371 sd_init(struct sched_domain_topology_level *tl, int cpu)
6372 {
6373         struct sched_domain *sd = *per_cpu_ptr(tl->data.sd, cpu);
6374         int sd_weight, sd_flags = 0;
6375
6376 #ifdef CONFIG_NUMA
6377         /*
6378          * Ugly hack to pass state to sd_numa_mask()...
6379          */
6380         sched_domains_curr_level = tl->numa_level;
6381 #endif
6382
6383         sd_weight = cpumask_weight(tl->mask(cpu));
6384
6385         if (tl->sd_flags)
6386                 sd_flags = (*tl->sd_flags)();
6387         if (WARN_ONCE(sd_flags & ~TOPOLOGY_SD_FLAGS,
6388                         "wrong sd_flags in topology description\n"))
6389                 sd_flags &= ~TOPOLOGY_SD_FLAGS;
6390
6391         *sd = (struct sched_domain){
6392                 .min_interval           = sd_weight,
6393                 .max_interval           = 2*sd_weight,
6394                 .busy_factor            = 32,
6395                 .imbalance_pct          = 125,
6396
6397                 .cache_nice_tries       = 0,
6398                 .busy_idx               = 0,
6399                 .idle_idx               = 0,
6400                 .newidle_idx            = 0,
6401                 .wake_idx               = 0,
6402                 .forkexec_idx           = 0,
6403
6404                 .flags                  = 1*SD_LOAD_BALANCE
6405                                         | 1*SD_BALANCE_NEWIDLE
6406                                         | 1*SD_BALANCE_EXEC
6407                                         | 1*SD_BALANCE_FORK
6408                                         | 0*SD_BALANCE_WAKE
6409                                         | 1*SD_WAKE_AFFINE
6410                                         | 0*SD_SHARE_CPUCAPACITY
6411                                         | 0*SD_SHARE_PKG_RESOURCES
6412                                         | 0*SD_SERIALIZE
6413                                         | 0*SD_PREFER_SIBLING
6414                                         | 0*SD_NUMA
6415                                         | sd_flags
6416                                         ,
6417
6418                 .last_balance           = jiffies,
6419                 .balance_interval       = sd_weight,
6420                 .smt_gain               = 0,
6421                 .max_newidle_lb_cost    = 0,
6422                 .next_decay_max_lb_cost = jiffies,
6423 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6424                 .name                   = tl->name,
6425 #endif
6426         };
6427
6428         /*
6429          * Convert topological properties into behaviour.
6430          */
6431
6432         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUCAPACITY) {
6433                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6434                 sd->imbalance_pct = 110;
6435                 sd->smt_gain = 1178; /* ~15% */
6436
6437         } else if (sd->flags & SD_SHARE_PKG_RESOURCES) {
6438                 sd->imbalance_pct = 117;
6439                 sd->cache_nice_tries = 1;
6440                 sd->busy_idx = 2;
6441
6442 #ifdef CONFIG_NUMA
6443         } else if (sd->flags & SD_NUMA) {
6444                 sd->cache_nice_tries = 2;
6445                 sd->busy_idx = 3;
6446                 sd->idle_idx = 2;
6447
6448                 sd->flags |= SD_SERIALIZE;
6449                 if (sched_domains_numa_distance[tl->numa_level] > RECLAIM_DISTANCE) {
6450                         sd->flags &= ~(SD_BALANCE_EXEC |
6451                                        SD_BALANCE_FORK |
6452                                        SD_WAKE_AFFINE);
6453                 }
6454
6455 #endif
6456         } else {
6457                 sd->flags |= SD_PREFER_SIBLING;
6458                 sd->cache_nice_tries = 1;
6459                 sd->busy_idx = 2;
6460                 sd->idle_idx = 1;
6461         }
6462
6463         sd->private = &tl->data;
6464
6465         return sd;
6466 }
6467
6468 /*
6469  * Topology list, bottom-up.
6470  */
6471 static struct sched_domain_topology_level default_topology[] = {
6472 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6473         { cpu_smt_mask, cpu_smt_flags, SD_INIT_NAME(SMT) },
6474 #endif
6475 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6476         { cpu_coregroup_mask, cpu_core_flags, SD_INIT_NAME(MC) },
6477 #endif
6478         { cpu_cpu_mask, SD_INIT_NAME(DIE) },
6479         { NULL, },
6480 };
6481
6482 static struct sched_domain_topology_level *sched_domain_topology =
6483         default_topology;
6484
6485 #define for_each_sd_topology(tl)                        \
6486         for (tl = sched_domain_topology; tl->mask; tl++)
6487
6488 void set_sched_topology(struct sched_domain_topology_level *tl)
6489 {
6490         sched_domain_topology = tl;
6491 }
6492
6493 #ifdef CONFIG_NUMA
6494
6495 static const struct cpumask *sd_numa_mask(int cpu)
6496 {
6497         return sched_domains_numa_masks[sched_domains_curr_level][cpu_to_node(cpu)];
6498 }
6499
6500 static void sched_numa_warn(const char *str)
6501 {
6502         static int done = false;
6503         int i,j;
6504
6505         if (done)
6506                 return;
6507
6508         done = true;
6509
6510         printk(KERN_WARNING "ERROR: %s\n\n", str);
6511
6512         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6513                 printk(KERN_WARNING "  ");
6514                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6515                         printk(KERN_CONT "%02d ", node_distance(i,j));
6516                 printk(KERN_CONT "\n");
6517         }
6518         printk(KERN_WARNING "\n");
6519 }
6520
6521 bool find_numa_distance(int distance)
6522 {
6523         int i;
6524
6525         if (distance == node_distance(0, 0))
6526                 return true;
6527
6528         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6529                 if (sched_domains_numa_distance[i] == distance)
6530                         return true;
6531         }
6532
6533         return false;
6534 }
6535
6536 /*
6537  * A system can have three types of NUMA topology:
6538  * NUMA_DIRECT: all nodes are directly connected, or not a NUMA system
6539  * NUMA_GLUELESS_MESH: some nodes reachable through intermediary nodes
6540  * NUMA_BACKPLANE: nodes can reach other nodes through a backplane
6541  *
6542  * The difference between a glueless mesh topology and a backplane
6543  * topology lies in whether communication between not directly
6544  * connected nodes goes through intermediary nodes (where programs
6545  * could run), or through backplane controllers. This affects
6546  * placement of programs.
6547  *
6548  * The type of topology can be discerned with the following tests:
6549  * - If the maximum distance between any nodes is 1 hop, the system
6550  *   is directly connected.
6551  * - If for two nodes A and B, located N > 1 hops away from each other,
6552  *   there is an intermediary node C, which is < N hops away from both
6553  *   nodes A and B, the system is a glueless mesh.
6554  */
6555 static void init_numa_topology_type(void)
6556 {
6557         int a, b, c, n;
6558
6559         n = sched_max_numa_distance;
6560
6561         if (sched_domains_numa_levels <= 1) {
6562                 sched_numa_topology_type = NUMA_DIRECT;
6563                 return;
6564         }
6565
6566         for_each_online_node(a) {
6567                 for_each_online_node(b) {
6568                         /* Find two nodes furthest removed from each other. */
6569                         if (node_distance(a, b) < n)
6570                                 continue;
6571
6572                         /* Is there an intermediary node between a and b? */
6573                         for_each_online_node(c) {
6574                                 if (node_distance(a, c) < n &&
6575                                     node_distance(b, c) < n) {
6576                                         sched_numa_topology_type =
6577                                                         NUMA_GLUELESS_MESH;
6578                                         return;
6579                                 }
6580                         }
6581
6582                         sched_numa_topology_type = NUMA_BACKPLANE;
6583                         return;
6584                 }
6585         }
6586 }
6587
6588 static void sched_init_numa(void)
6589 {
6590         int next_distance, curr_distance = node_distance(0, 0);
6591         struct sched_domain_topology_level *tl;
6592         int level = 0;
6593         int i, j, k;
6594
6595         sched_domains_numa_distance = kzalloc(sizeof(int) * nr_node_ids, GFP_KERNEL);
6596         if (!sched_domains_numa_distance)
6597                 return;
6598
6599         /*
6600          * O(nr_nodes^2) deduplicating selection sort -- in order to find the
6601          * unique distances in the node_distance() table.
6602          *
6603          * Assumes node_distance(0,j) includes all distances in
6604          * node_distance(i,j) in order to avoid cubic time.
6605          */
6606         next_distance = curr_distance;
6607         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6608                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6609                         for (k = 0; k < nr_node_ids; k++) {
6610                                 int distance = node_distance(i, k);
6611
6612                                 if (distance > curr_distance &&
6613                                     (distance < next_distance ||
6614                                      next_distance == curr_distance))
6615                                         next_distance = distance;
6616
6617                                 /*
6618                                  * While not a strong assumption it would be nice to know
6619                                  * about cases where if node A is connected to B, B is not
6620                                  * equally connected to A.
6621                                  */
6622                                 if (sched_debug() && node_distance(k, i) != distance)
6623                                         sched_numa_warn("Node-distance not symmetric");
6624
6625                                 if (sched_debug() && i && !find_numa_distance(distance))
6626                                         sched_numa_warn("Node-0 not representative");
6627                         }
6628                         if (next_distance != curr_distance) {
6629                                 sched_domains_numa_distance[level++] = next_distance;
6630                                 sched_domains_numa_levels = level;
6631                                 curr_distance = next_distance;
6632                         } else break;
6633                 }
6634
6635                 /*
6636                  * In case of sched_debug() we verify the above assumption.
6637                  */
6638                 if (!sched_debug())
6639                         break;
6640         }
6641
6642         if (!level)
6643                 return;
6644
6645         /*
6646          * 'level' contains the number of unique distances, excluding the
6647          * identity distance node_distance(i,i).
6648          *
6649          * The sched_domains_numa_distance[] array includes the actual distance
6650          * numbers.
6651          */
6652
6653         /*
6654          * Here, we should temporarily reset sched_domains_numa_levels to 0.
6655          * If it fails to allocate memory for array sched_domains_numa_masks[][],
6656          * the array will contain less then 'level' members. This could be
6657          * dangerous when we use it to iterate array sched_domains_numa_masks[][]
6658          * in other functions.
6659          *
6660          * We reset it to 'level' at the end of this function.
6661          */
6662         sched_domains_numa_levels = 0;
6663
6664         sched_domains_numa_masks = kzalloc(sizeof(void *) * level, GFP_KERNEL);
6665         if (!sched_domains_numa_masks)
6666                 return;
6667
6668         /*
6669          * Now for each level, construct a mask per node which contains all
6670          * cpus of nodes that are that many hops away from us.
6671          */
6672         for (i = 0; i < level; i++) {
6673                 sched_domains_numa_masks[i] =
6674                         kzalloc(nr_node_ids * sizeof(void *), GFP_KERNEL);
6675                 if (!sched_domains_numa_masks[i])
6676                         return;
6677
6678                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6679                         struct cpumask *mask = kzalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
6680                         if (!mask)
6681                                 return;
6682
6683                         sched_domains_numa_masks[i][j] = mask;
6684
6685                         for_each_node(k) {
6686                                 if (node_distance(j, k) > sched_domains_numa_distance[i])
6687                                         continue;
6688
6689                                 cpumask_or(mask, mask, cpumask_of_node(k));
6690                         }
6691                 }
6692         }
6693
6694         /* Compute default topology size */
6695         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++);
6696
6697         tl = kzalloc((i + level + 1) *
6698                         sizeof(struct sched_domain_topology_level), GFP_KERNEL);
6699         if (!tl)
6700                 return;
6701
6702         /*
6703          * Copy the default topology bits..
6704          */
6705         for (i = 0; sched_domain_topology[i].mask; i++)
6706                 tl[i] = sched_domain_topology[i];
6707
6708         /*
6709          * .. and append 'j' levels of NUMA goodness.
6710          */
6711         for (j = 0; j < level; i++, j++) {
6712                 tl[i] = (struct sched_domain_topology_level){
6713                         .mask = sd_numa_mask,
6714                         .sd_flags = cpu_numa_flags,
6715                         .flags = SDTL_OVERLAP,
6716                         .numa_level = j,
6717                         SD_INIT_NAME(NUMA)
6718                 };
6719         }
6720
6721         sched_domain_topology = tl;
6722
6723         sched_domains_numa_levels = level;
6724         sched_max_numa_distance = sched_domains_numa_distance[level - 1];
6725
6726         init_numa_topology_type();
6727 }
6728
6729 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu)
6730 {
6731         int node = cpu_to_node(cpu);
6732         int i, j;
6733
6734         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6735                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6736                         if (node_distance(j, node) <= sched_domains_numa_distance[i])
6737                                 cpumask_set_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6738                 }
6739         }
6740 }
6741
6742 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu)
6743 {
6744         int i, j;
6745
6746         for (i = 0; i < sched_domains_numa_levels; i++) {
6747                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++)
6748                         cpumask_clear_cpu(cpu, sched_domains_numa_masks[i][j]);
6749         }
6750 }
6751
6752 #else
6753 static inline void sched_init_numa(void) { }
6754 static void sched_domains_numa_masks_set(unsigned int cpu) { }
6755 static void sched_domains_numa_masks_clear(unsigned int cpu) { }
6756 #endif /* CONFIG_NUMA */
6757
6758 static int __sdt_alloc(const struct cpumask *cpu_map)
6759 {
6760         struct sched_domain_topology_level *tl;
6761         int j;
6762
6763         for_each_sd_topology(tl) {
6764                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6765
6766                 sdd->sd = alloc_percpu(struct sched_domain *);
6767                 if (!sdd->sd)
6768                         return -ENOMEM;
6769
6770                 sdd->sg = alloc_percpu(struct sched_group *);
6771                 if (!sdd->sg)
6772                         return -ENOMEM;
6773
6774                 sdd->sgc = alloc_percpu(struct sched_group_capacity *);
6775                 if (!sdd->sgc)
6776                         return -ENOMEM;
6777
6778                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6779                         struct sched_domain *sd;
6780                         struct sched_group *sg;
6781                         struct sched_group_capacity *sgc;
6782
6783                         sd = kzalloc_node(sizeof(struct sched_domain) + cpumask_size(),
6784                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6785                         if (!sd)
6786                                 return -ENOMEM;
6787
6788                         *per_cpu_ptr(sdd->sd, j) = sd;
6789
6790                         sg = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6791                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6792                         if (!sg)
6793                                 return -ENOMEM;
6794
6795                         sg->next = sg;
6796
6797                         *per_cpu_ptr(sdd->sg, j) = sg;
6798
6799                         sgc = kzalloc_node(sizeof(struct sched_group_capacity) + cpumask_size(),
6800                                         GFP_KERNEL, cpu_to_node(j));
6801                         if (!sgc)
6802                                 return -ENOMEM;
6803
6804                         *per_cpu_ptr(sdd->sgc, j) = sgc;
6805                 }
6806         }
6807
6808         return 0;
6809 }
6810
6811 static void __sdt_free(const struct cpumask *cpu_map)
6812 {
6813         struct sched_domain_topology_level *tl;
6814         int j;
6815
6816         for_each_sd_topology(tl) {
6817                 struct sd_data *sdd = &tl->data;
6818
6819                 for_each_cpu(j, cpu_map) {
6820                         struct sched_domain *sd;
6821
6822                         if (sdd->sd) {
6823                                 sd = *per_cpu_ptr(sdd->sd, j);
6824                                 if (sd && (sd->flags & SD_OVERLAP))
6825                                         free_sched_groups(sd->groups, 0);
6826                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sd, j));
6827                         }
6828
6829                         if (sdd->sg)
6830                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sg, j));
6831                         if (sdd->sgc)
6832                                 kfree(*per_cpu_ptr(sdd->sgc, j));
6833                 }
6834                 free_percpu(sdd->sd);
6835                 sdd->sd = NULL;
6836                 free_percpu(sdd->sg);
6837                 sdd->sg = NULL;
6838                 free_percpu(sdd->sgc);
6839                 sdd->sgc = NULL;
6840         }
6841 }
6842
6843 struct sched_domain *build_sched_domain(struct sched_domain_topology_level *tl,
6844                 const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6845                 struct sched_domain *child, int cpu)
6846 {
6847         struct sched_domain *sd = sd_init(tl, cpu);
6848         if (!sd)
6849                 return child;
6850
6851         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, tl->mask(cpu));
6852         if (child) {
6853                 sd->level = child->level + 1;
6854                 sched_domain_level_max = max(sched_domain_level_max, sd->level);
6855                 child->parent = sd;
6856                 sd->child = child;
6857
6858                 if (!cpumask_subset(sched_domain_span(child),
6859                                     sched_domain_span(sd))) {
6860                         pr_err("BUG: arch topology borken\n");
6861 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6862                         pr_err("     the %s domain not a subset of the %s domain\n",
6863                                         child->name, sd->name);
6864 #endif
6865                         /* Fixup, ensure @sd has at least @child cpus. */
6866                         cpumask_or(sched_domain_span(sd),
6867                                    sched_domain_span(sd),
6868                                    sched_domain_span(child));
6869                 }
6870
6871         }
6872         set_domain_attribute(sd, attr);
6873
6874         return sd;
6875 }
6876
6877 /*
6878  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
6879  * to the individual cpus
6880  */
6881 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
6882                                struct sched_domain_attr *attr)
6883 {
6884         enum s_alloc alloc_state;
6885         struct sched_domain *sd;
6886         struct s_data d;
6887         int i, ret = -ENOMEM;
6888
6889         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
6890         if (alloc_state != sa_rootdomain)
6891                 goto error;
6892
6893         /* Set up domains for cpus specified by the cpu_map. */
6894         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6895                 struct sched_domain_topology_level *tl;
6896
6897                 sd = NULL;
6898                 for_each_sd_topology(tl) {
6899                         sd = build_sched_domain(tl, cpu_map, attr, sd, i);
6900                         if (tl == sched_domain_topology)
6901                                 *per_cpu_ptr(d.sd, i) = sd;
6902                         if (tl->flags & SDTL_OVERLAP || sched_feat(FORCE_SD_OVERLAP))
6903                                 sd->flags |= SD_OVERLAP;
6904                         if (cpumask_equal(cpu_map, sched_domain_span(sd)))
6905                                 break;
6906                 }
6907         }
6908
6909         /* Build the groups for the domains */
6910         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6911                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6912                         sd->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6913                         if (sd->flags & SD_OVERLAP) {
6914                                 if (build_overlap_sched_groups(sd, i))
6915                                         goto error;
6916                         } else {
6917                                 if (build_sched_groups(sd, i))
6918                                         goto error;
6919                         }
6920                 }
6921         }
6922
6923         /* Calculate CPU capacity for physical packages and nodes */
6924         for (i = nr_cpumask_bits-1; i >= 0; i--) {
6925                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpu_map))
6926                         continue;
6927
6928                 for (sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i); sd; sd = sd->parent) {
6929                         claim_allocations(i, sd);
6930                         init_sched_groups_capacity(i, sd);
6931                 }
6932         }
6933
6934         /* Attach the domains */
6935         rcu_read_lock();
6936         for_each_cpu(i, cpu_map) {
6937                 sd = *per_cpu_ptr(d.sd, i);
6938                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
6939         }
6940         rcu_read_unlock();
6941
6942         ret = 0;
6943 error:
6944         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
6945         return ret;
6946 }
6947
6948 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
6949 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
6950 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
6951                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
6952
6953 /*
6954  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
6955  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
6956  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
6957  */
6958 static cpumask_var_t fallback_doms;
6959
6960 /*
6961  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
6962  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
6963  * or 0 if it stayed the same.
6964  */
6965 int __weak arch_update_cpu_topology(void)
6966 {
6967         return 0;
6968 }
6969
6970 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
6971 {
6972         int i;
6973         cpumask_var_t *doms;
6974
6975         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
6976         if (!doms)
6977                 return NULL;
6978         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
6979                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
6980                         free_sched_domains(doms, i);
6981                         return NULL;
6982                 }
6983         }
6984         return doms;
6985 }
6986
6987 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
6988 {
6989         unsigned int i;
6990         for (i = 0; i < ndoms; i++)
6991                 free_cpumask_var(doms[i]);
6992         kfree(doms);
6993 }
6994
6995 /*
6996  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
6997  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
6998  * exclude other special cases in the future.
6999  */
7000 static int init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7001 {
7002         int err;
7003
7004         arch_update_cpu_topology();
7005         ndoms_cur = 1;
7006         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7007         if (!doms_cur)
7008                 doms_cur = &fallback_doms;
7009         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7010         err = build_sched_domains(doms_cur[0], NULL);
7011         register_sched_domain_sysctl();
7012
7013         return err;
7014 }
7015
7016 /*
7017  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7018  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7019  */
7020 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7021 {
7022         int i;
7023
7024         rcu_read_lock();
7025         for_each_cpu(i, cpu_map)
7026                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7027         rcu_read_unlock();
7028 }
7029
7030 /* handle null as "default" */
7031 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7032                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7033 {
7034         struct sched_domain_attr tmp;
7035
7036         /* fast path */
7037         if (!new && !cur)
7038                 return 1;
7039
7040         tmp = SD_ATTR_INIT;
7041         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7042                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7043                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7044 }
7045
7046 /*
7047  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7048  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7049  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7050  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7051  *
7052  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7053  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7054  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7055  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7056  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7057  * it as it is.
7058  *
7059  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7060  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7061  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7062  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7063  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7064  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7065  *
7066  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7067  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7068  * and it will not create the default domain.
7069  *
7070  * Call with hotplug lock held
7071  */
7072 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7073                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7074 {
7075         int i, j, n;
7076         int new_topology;
7077
7078         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7079
7080         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7081         unregister_sched_domain_sysctl();
7082
7083         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7084         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7085
7086         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7087
7088         /* Destroy deleted domains */
7089         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7090                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7091                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7092                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7093                                 goto match1;
7094                 }
7095                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7096                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7097 match1:
7098                 ;
7099         }
7100
7101         n = ndoms_cur;
7102         if (doms_new == NULL) {
7103                 n = 0;
7104                 doms_new = &fallback_doms;
7105                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7106                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7107         }
7108
7109         /* Build new domains */
7110         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7111                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7112                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7113                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7114                                 goto match2;
7115                 }
7116                 /* no match - add a new doms_new */
7117                 build_sched_domains(doms_new[i], dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7118 match2:
7119                 ;
7120         }
7121
7122         /* Remember the new sched domains */
7123         if (doms_cur != &fallback_doms)
7124                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7125         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7126         doms_cur = doms_new;
7127         dattr_cur = dattr_new;
7128         ndoms_cur = ndoms_new;
7129
7130         register_sched_domain_sysctl();
7131
7132         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7133 }
7134
7135 static int num_cpus_frozen;     /* used to mark begin/end of suspend/resume */
7136
7137 /*
7138  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7139  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7140  * around partition_sched_domains().
7141  *
7142  * If we come here as part of a suspend/resume, don't touch cpusets because we
7143  * want to restore it back to its original state upon resume anyway.
7144  */
7145 static void cpuset_cpu_active(void)
7146 {
7147         if (cpuhp_tasks_frozen) {
7148                 /*
7149                  * num_cpus_frozen tracks how many CPUs are involved in suspend
7150                  * resume sequence. As long as this is not the last online
7151                  * operation in the resume sequence, just build a single sched
7152                  * domain, ignoring cpusets.
7153                  */
7154                 num_cpus_frozen--;
7155                 if (likely(num_cpus_frozen)) {
7156                         partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7157                         return;
7158                 }
7159                 /*
7160                  * This is the last CPU online operation. So fall through and
7161                  * restore the original sched domains by considering the
7162                  * cpuset configurations.
7163                  */
7164         }
7165         cpuset_update_active_cpus(true);
7166 }
7167
7168 static int cpuset_cpu_inactive(unsigned int cpu)
7169 {
7170         unsigned long flags;
7171         struct dl_bw *dl_b;
7172         bool overflow;
7173         int cpus;
7174
7175         if (!cpuhp_tasks_frozen) {
7176                 rcu_read_lock_sched();
7177                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
7178
7179                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
7180                 cpus = dl_bw_cpus(cpu);
7181                 overflow = __dl_overflow(dl_b, cpus, 0, 0);
7182                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
7183
7184                 rcu_read_unlock_sched();
7185
7186                 if (overflow)
7187                         return -EBUSY;
7188                 cpuset_update_active_cpus(false);
7189         } else {
7190                 num_cpus_frozen++;
7191                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
7192         }
7193         return 0;
7194 }
7195
7196 int sched_cpu_activate(unsigned int cpu)
7197 {
7198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7199         unsigned long flags;
7200
7201         set_cpu_active(cpu, true);
7202
7203         if (sched_smp_initialized) {
7204                 sched_domains_numa_masks_set(cpu);
7205                 cpuset_cpu_active();
7206         }
7207
7208         /*
7209          * Put the rq online, if not already. This happens:
7210          *
7211          * 1) In the early boot process, because we build the real domains
7212          *    after all cpus have been brought up.
7213          *
7214          * 2) At runtime, if cpuset_cpu_active() fails to rebuild the
7215          *    domains.
7216          */
7217         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7218         if (rq->rd) {
7219                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7220                 set_rq_online(rq);
7221         }
7222         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7223
7224         update_max_interval();
7225
7226         return 0;
7227 }
7228
7229 int sched_cpu_deactivate(unsigned int cpu)
7230 {
7231         int ret;
7232
7233         set_cpu_active(cpu, false);
7234         /*
7235          * We've cleared cpu_active_mask, wait for all preempt-disabled and RCU
7236          * users of this state to go away such that all new such users will
7237          * observe it.
7238          *
7239          * For CONFIG_PREEMPT we have preemptible RCU and its sync_rcu() might
7240          * not imply sync_sched(), so wait for both.
7241          *
7242          * Do sync before park smpboot threads to take care the rcu boost case.
7243          */
7244         if (IS_ENABLED(CONFIG_PREEMPT))
7245                 synchronize_rcu_mult(call_rcu, call_rcu_sched);
7246         else
7247                 synchronize_rcu();
7248
7249         if (!sched_smp_initialized)
7250                 return 0;
7251
7252         ret = cpuset_cpu_inactive(cpu);
7253         if (ret) {
7254                 set_cpu_active(cpu, true);
7255                 return ret;
7256         }
7257         sched_domains_numa_masks_clear(cpu);
7258         return 0;
7259 }
7260
7261 static void sched_rq_cpu_starting(unsigned int cpu)
7262 {
7263         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7264
7265         rq->calc_load_update = calc_load_update;
7266         update_max_interval();
7267 }
7268
7269 int sched_cpu_starting(unsigned int cpu)
7270 {
7271         set_cpu_rq_start_time(cpu);
7272         sched_rq_cpu_starting(cpu);
7273         return 0;
7274 }
7275
7276 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7277 int sched_cpu_dying(unsigned int cpu)
7278 {
7279         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7280         unsigned long flags;
7281
7282         /* Handle pending wakeups and then migrate everything off */
7283         sched_ttwu_pending();
7284         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7285         if (rq->rd) {
7286                 BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7287                 set_rq_offline(rq);
7288         }
7289         migrate_tasks(rq);
7290         BUG_ON(rq->nr_running != 1);
7291         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7292         calc_load_migrate(rq);
7293         update_max_interval();
7294         nohz_balance_exit_idle(cpu);
7295         hrtick_clear(rq);
7296         return 0;
7297 }
7298 #endif
7299
7300 void __init sched_init_smp(void)
7301 {
7302         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7303
7304         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7305         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7306
7307         sched_init_numa();
7308
7309         /*
7310          * There's no userspace yet to cause hotplug operations; hence all the
7311          * cpu masks are stable and all blatant races in the below code cannot
7312          * happen.
7313          */
7314         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7315         init_sched_domains(cpu_active_mask);
7316         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7317         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7318                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7319         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7320
7321         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7322         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7323                 BUG();
7324         sched_init_granularity();
7325         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7326
7327         init_sched_rt_class();
7328         init_sched_dl_class();
7329         sched_smp_initialized = true;
7330 }
7331
7332 static int __init migration_init(void)
7333 {
7334         sched_rq_cpu_starting(smp_processor_id());
7335         return 0;
7336 }
7337 early_initcall(migration_init);
7338
7339 #else
7340 void __init sched_init_smp(void)
7341 {
7342         sched_init_granularity();
7343 }
7344 #endif /* CONFIG_SMP */
7345
7346 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7347 {
7348         return in_lock_functions(addr) ||
7349                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7350                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7351 }
7352
7353 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7354 /*
7355  * Default task group.
7356  * Every task in system belongs to this group at bootup.
7357  */
7358 struct task_group root_task_group;
7359 LIST_HEAD(task_groups);
7360
7361 /* Cacheline aligned slab cache for task_group */
7362 static struct kmem_cache *task_group_cache __read_mostly;
7363 #endif
7364
7365 DECLARE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_mask);
7366
7367 void __init sched_init(void)
7368 {
7369         int i, j;
7370         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7371
7372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7373         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7374 #endif
7375 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7376         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7377 #endif
7378         if (alloc_size) {
7379                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7380
7381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7382                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7383                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7384
7385                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7386                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7387
7388 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7389 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7390                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7391                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7392
7393                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7394                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7395
7396 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7397         }
7398 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7399         for_each_possible_cpu(i) {
7400                 per_cpu(load_balance_mask, i) = (cpumask_var_t)kzalloc_node(
7401                         cpumask_size(), GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
7402         }
7403 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7404
7405         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7406                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7407         init_dl_bandwidth(&def_dl_bandwidth,
7408                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7409
7410 #ifdef CONFIG_SMP
7411         init_defrootdomain();
7412 #endif
7413
7414 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7415         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
7416                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7417 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7418
7419 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7420         task_group_cache = KMEM_CACHE(task_group, 0);
7421
7422         list_add(&root_task_group.list, &task_groups);
7423         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
7424         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.siblings);
7425         autogroup_init(&init_task);
7426 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7427
7428         for_each_possible_cpu(i) {
7429                 struct rq *rq;
7430
7431                 rq = cpu_rq(i);
7432                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7433                 rq->nr_running = 0;
7434                 rq->calc_load_active = 0;
7435                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7436                 init_cfs_rq(&rq->cfs);
7437                 init_rt_rq(&rq->rt);
7438                 init_dl_rq(&rq->dl);
7439 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7440                 root_task_group.shares = ROOT_TASK_GROUP_LOAD;
7441                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7442                 /*
7443                  * How much cpu bandwidth does root_task_group get?
7444                  *
7445                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7446                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7447                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7448                  * root_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7449                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7450                  * (se->load.weight).
7451                  *
7452                  * In other words, if root_task_group has 10 tasks of weight
7453                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7454                  * then A0's share of the cpu resource is:
7455                  *
7456                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7457                  *
7458                  * We achieve this by letting root_task_group's tasks sit
7459                  * directly in rq->cfs (i.e root_task_group->se[] = NULL).
7460                  */
7461                 init_cfs_bandwidth(&root_task_group.cfs_bandwidth);
7462                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, NULL);
7463 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7464
7465                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7466 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7467                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, NULL);
7468 #endif
7469
7470                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7471                         rq->cpu_load[j] = 0;
7472
7473 #ifdef CONFIG_SMP
7474                 rq->sd = NULL;
7475                 rq->rd = NULL;
7476                 rq->cpu_capacity = rq->cpu_capacity_orig = SCHED_CAPACITY_SCALE;
7477                 rq->balance_callback = NULL;
7478                 rq->active_balance = 0;
7479                 rq->next_balance = jiffies;
7480                 rq->push_cpu = 0;
7481                 rq->cpu = i;
7482                 rq->online = 0;
7483                 rq->idle_stamp = 0;
7484                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7485                 rq->max_idle_balance_cost = sysctl_sched_migration_cost;
7486
7487                 INIT_LIST_HEAD(&rq->cfs_tasks);
7488
7489                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7490 #ifdef CONFIG_NO_HZ_COMMON
7491                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7492                 rq->nohz_flags = 0;
7493 #endif
7494 #ifdef CONFIG_NO_HZ_FULL
7495                 rq->last_sched_tick = 0;
7496 #endif
7497 #endif /* CONFIG_SMP */
7498                 init_rq_hrtick(rq);
7499                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7500         }
7501
7502         set_load_weight(&init_task);
7503
7504 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7505         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7506 #endif
7507
7508         /*
7509          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7510          */
7511         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7512         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7513
7514         /*
7515          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7516          */
7517         current->sched_class = &fair_sched_class;
7518
7519         /*
7520          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7521          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7522          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7523          * when this runqueue becomes "idle".
7524          */
7525         init_idle(current, smp_processor_id());
7526
7527         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7528
7529 #ifdef CONFIG_SMP
7530         zalloc_cpumask_var(&sched_domains_tmpmask, GFP_NOWAIT);
7531         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7532         if (cpu_isolated_map == NULL)
7533                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7534         idle_thread_set_boot_cpu();
7535         set_cpu_rq_start_time(smp_processor_id());
7536 #endif
7537         init_sched_fair_class();
7538
7539         init_schedstats();
7540
7541         scheduler_running = 1;
7542 }
7543
7544 #ifdef CONFIG_DEBUG_ATOMIC_SLEEP
7545 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7546 {
7547         int nested = preempt_count() + rcu_preempt_depth();
7548
7549         return (nested == preempt_offset);
7550 }
7551
7552 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7553 {
7554         /*
7555          * Blocking primitives will set (and therefore destroy) current->state,
7556          * since we will exit with TASK_RUNNING make sure we enter with it,
7557          * otherwise we will destroy state.
7558          */
7559         WARN_ONCE(current->state != TASK_RUNNING && current->task_state_change,
7560                         "do not call blocking ops when !TASK_RUNNING; "
7561                         "state=%lx set at [<%p>] %pS\n",
7562                         current->state,
7563                         (void *)current->task_state_change,
7564                         (void *)current->task_state_change);
7565
7566         ___might_sleep(file, line, preempt_offset);
7567 }
7568 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7569
7570 void ___might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7571 {
7572         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7573
7574         rcu_sleep_check(); /* WARN_ON_ONCE() by default, no rate limit reqd. */
7575         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled() &&
7576              !is_idle_task(current)) ||
7577             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7578                 return;
7579         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7580                 return;
7581         prev_jiffy = jiffies;
7582
7583         printk(KERN_ERR
7584                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7585                         file, line);
7586         printk(KERN_ERR
7587                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7588                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7589                         current->pid, current->comm);
7590
7591         if (task_stack_end_corrupted(current))
7592                 printk(KERN_EMERG "Thread overran stack, or stack corrupted\n");
7593
7594         debug_show_held_locks(current);
7595         if (irqs_disabled())
7596                 print_irqtrace_events(current);
7597 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
7598         if (!preempt_count_equals(preempt_offset)) {
7599                 pr_err("Preemption disabled at:");
7600                 print_ip_sym(current->preempt_disable_ip);
7601                 pr_cont("\n");
7602         }
7603 #endif
7604         dump_stack();
7605 }
7606 EXPORT_SYMBOL(___might_sleep);
7607 #endif
7608
7609 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7610 void normalize_rt_tasks(void)
7611 {
7612         struct task_struct *g, *p;
7613         struct sched_attr attr = {
7614                 .sched_policy = SCHED_NORMAL,
7615         };
7616
7617         read_lock(&tasklist_lock);
7618         for_each_process_thread(g, p) {
7619                 /*
7620                  * Only normalize user tasks:
7621                  */
7622                 if (p->flags & PF_KTHREAD)
7623                         continue;
7624
7625                 p->se.exec_start                = 0;
7626 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7627                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7628                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7629                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7630 #endif
7631
7632                 if (!dl_task(p) && !rt_task(p)) {
7633                         /*
7634                          * Renice negative nice level userspace
7635                          * tasks back to 0:
7636                          */
7637                         if (task_nice(p) < 0)
7638                                 set_user_nice(p, 0);
7639                         continue;
7640                 }
7641
7642                 __sched_setscheduler(p, &attr, false, false);
7643         }
7644         read_unlock(&tasklist_lock);
7645 }
7646
7647 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7648
7649 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7650 /*
7651  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7652  *
7653  * They can only be called when the whole system has been
7654  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7655  * activity can take place. Using them for anything else would
7656  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7657  * under any other configuration.
7658  */
7659
7660 /**
7661  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7662  * @cpu: the processor in question.
7663  *
7664  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7665  *
7666  * Return: The current task for @cpu.
7667  */
7668 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7669 {
7670         return cpu_curr(cpu);
7671 }
7672
7673 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7674
7675 #ifdef CONFIG_IA64
7676 /**
7677  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7678  * @cpu: the processor in question.
7679  * @p: the task pointer to set.
7680  *
7681  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7682  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7683  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
7684  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
7685  * and caller must save the original value of the current task (see
7686  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
7687  * re-starting the system.
7688  *
7689  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7690  */
7691 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
7692 {
7693         cpu_curr(cpu) = p;
7694 }
7695
7696 #endif
7697
7698 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7699 /* task_group_lock serializes the addition/removal of task groups */
7700 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
7701
7702 static void sched_free_group(struct task_group *tg)
7703 {
7704         free_fair_sched_group(tg);
7705         free_rt_sched_group(tg);
7706         autogroup_free(tg);
7707         kmem_cache_free(task_group_cache, tg);
7708 }
7709
7710 /* allocate runqueue etc for a new task group */
7711 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
7712 {
7713         struct task_group *tg;
7714
7715         tg = kmem_cache_alloc(task_group_cache, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);
7716         if (!tg)
7717                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7718
7719         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
7720                 goto err;
7721
7722         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
7723                 goto err;
7724
7725         return tg;
7726
7727 err:
7728         sched_free_group(tg);
7729         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7730 }
7731
7732 void sched_online_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
7733 {
7734         unsigned long flags;
7735
7736         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7737         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
7738
7739         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
7740
7741         tg->parent = parent;
7742         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
7743         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
7744         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7745
7746         online_fair_sched_group(tg);
7747 }
7748
7749 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
7750 static void sched_free_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
7751 {
7752         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
7753         sched_free_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
7754 }
7755
7756 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
7757 {
7758         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
7759         call_rcu(&tg->rcu, sched_free_group_rcu);
7760 }
7761
7762 void sched_offline_group(struct task_group *tg)
7763 {
7764         unsigned long flags;
7765
7766         /* end participation in shares distribution */
7767         unregister_fair_sched_group(tg);
7768
7769         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
7770         list_del_rcu(&tg->list);
7771         list_del_rcu(&tg->siblings);
7772         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
7773 }
7774
7775 static void sched_change_group(struct task_struct *tsk, int type)
7776 {
7777         struct task_group *tg;
7778
7779         /*
7780          * All callers are synchronized by task_rq_lock(); we do not use RCU
7781          * which is pointless here. Thus, we pass "true" to task_css_check()
7782          * to prevent lockdep warnings.
7783          */
7784         tg = container_of(task_css_check(tsk, cpu_cgrp_id, true),
7785                           struct task_group, css);
7786         tg = autogroup_task_group(tsk, tg);
7787         tsk->sched_task_group = tg;
7788
7789 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7790         if (tsk->sched_class->task_change_group)
7791                 tsk->sched_class->task_change_group(tsk, type);
7792         else
7793 #endif
7794                 set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
7795 }
7796
7797 /*
7798  * Change task's runqueue when it moves between groups.
7799  *
7800  * The caller of this function should have put the task in its new group by
7801  * now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to reflect
7802  * its new group.
7803  */
7804 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
7805 {
7806         int queued, running;
7807         struct rq_flags rf;
7808         struct rq *rq;
7809
7810         rq = task_rq_lock(tsk, &rf);
7811
7812         running = task_current(rq, tsk);
7813         queued = task_on_rq_queued(tsk);
7814
7815         if (queued)
7816                 dequeue_task(rq, tsk, DEQUEUE_SAVE | DEQUEUE_MOVE);
7817         if (unlikely(running))
7818                 put_prev_task(rq, tsk);
7819
7820         sched_change_group(tsk, TASK_MOVE_GROUP);
7821
7822         if (unlikely(running))
7823                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
7824         if (queued)
7825                 enqueue_task(rq, tsk, ENQUEUE_RESTORE | ENQUEUE_MOVE);
7826
7827         task_rq_unlock(rq, tsk, &rf);
7828 }
7829 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7830
7831 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7832 /*
7833  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
7834  */
7835 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
7836
7837 /* Must be called with tasklist_lock held */
7838 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
7839 {
7840         struct task_struct *g, *p;
7841
7842         /*
7843          * Autogroups do not have RT tasks; see autogroup_create().
7844          */
7845         if (task_group_is_autogroup(tg))
7846                 return 0;
7847
7848         for_each_process_thread(g, p) {
7849                 if (rt_task(p) && task_group(p) == tg)
7850                         return 1;
7851         }
7852
7853         return 0;
7854 }
7855
7856 struct rt_schedulable_data {
7857         struct task_group *tg;
7858         u64 rt_period;
7859         u64 rt_runtime;
7860 };
7861
7862 static int tg_rt_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
7863 {
7864         struct rt_schedulable_data *d = data;
7865         struct task_group *child;
7866         unsigned long total, sum = 0;
7867         u64 period, runtime;
7868
7869         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7870         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7871
7872         if (tg == d->tg) {
7873                 period = d->rt_period;
7874                 runtime = d->rt_runtime;
7875         }
7876
7877         /*
7878          * Cannot have more runtime than the period.
7879          */
7880         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
7881                 return -EINVAL;
7882
7883         /*
7884          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
7885          */
7886         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
7887                 return -EBUSY;
7888
7889         total = to_ratio(period, runtime);
7890
7891         /*
7892          * Nobody can have more than the global setting allows.
7893          */
7894         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
7895                 return -EINVAL;
7896
7897         /*
7898          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
7899          */
7900         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
7901                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
7902                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
7903
7904                 if (child == d->tg) {
7905                         period = d->rt_period;
7906                         runtime = d->rt_runtime;
7907                 }
7908
7909                 sum += to_ratio(period, runtime);
7910         }
7911
7912         if (sum > total)
7913                 return -EINVAL;
7914
7915         return 0;
7916 }
7917
7918 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
7919 {
7920         int ret;
7921
7922         struct rt_schedulable_data data = {
7923                 .tg = tg,
7924                 .rt_period = period,
7925                 .rt_runtime = runtime,
7926         };
7927
7928         rcu_read_lock();
7929         ret = walk_tg_tree(tg_rt_schedulable, tg_nop, &data);
7930         rcu_read_unlock();
7931
7932         return ret;
7933 }
7934
7935 static int tg_set_rt_bandwidth(struct task_group *tg,
7936                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
7937 {
7938         int i, err = 0;
7939
7940         /*
7941          * Disallowing the root group RT runtime is BAD, it would disallow the
7942          * kernel creating (and or operating) RT threads.
7943          */
7944         if (tg == &root_task_group && rt_runtime == 0)
7945                 return -EINVAL;
7946
7947         /* No period doesn't make any sense. */
7948         if (rt_period == 0)
7949                 return -EINVAL;
7950
7951         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
7952         read_lock(&tasklist_lock);
7953         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
7954         if (err)
7955                 goto unlock;
7956
7957         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7958         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
7959         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
7960
7961         for_each_possible_cpu(i) {
7962                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
7963
7964                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7965                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
7966                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7967         }
7968         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
7969 unlock:
7970         read_unlock(&tasklist_lock);
7971         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
7972
7973         return err;
7974 }
7975
7976 static int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
7977 {
7978         u64 rt_runtime, rt_period;
7979
7980         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
7981         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
7982         if (rt_runtime_us < 0)
7983                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
7984
7985         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
7986 }
7987
7988 static long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
7989 {
7990         u64 rt_runtime_us;
7991
7992         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
7993                 return -1;
7994
7995         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7996         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
7997         return rt_runtime_us;
7998 }
7999
8000 static int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, u64 rt_period_us)
8001 {
8002         u64 rt_runtime, rt_period;
8003
8004         rt_period = rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8005         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8006
8007         return tg_set_rt_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8008 }
8009
8010 static long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8011 {
8012         u64 rt_period_us;
8013
8014         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8015         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8016         return rt_period_us;
8017 }
8018 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8019
8020 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8021 static int sched_rt_global_constraints(void)
8022 {
8023         int ret = 0;
8024
8025         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8026         read_lock(&tasklist_lock);
8027         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8028         read_unlock(&tasklist_lock);
8029         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8030
8031         return ret;
8032 }
8033
8034 static int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8035 {
8036         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8037         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8038                 return 0;
8039
8040         return 1;
8041 }
8042
8043 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8044 static int sched_rt_global_constraints(void)
8045 {
8046         unsigned long flags;
8047         int i;
8048
8049         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8050         for_each_possible_cpu(i) {
8051                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8052
8053                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8054                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8055                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8056         }
8057         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8058
8059         return 0;
8060 }
8061 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8062
8063 static int sched_dl_global_validate(void)
8064 {
8065         u64 runtime = global_rt_runtime();
8066         u64 period = global_rt_period();
8067         u64 new_bw = to_ratio(period, runtime);
8068         struct dl_bw *dl_b;
8069         int cpu, ret = 0;
8070         unsigned long flags;
8071
8072         /*
8073          * Here we want to check the bandwidth not being set to some
8074          * value smaller than the currently allocated bandwidth in
8075          * any of the root_domains.
8076          *
8077          * FIXME: Cycling on all the CPUs is overdoing, but simpler than
8078          * cycling on root_domains... Discussion on different/better
8079          * solutions is welcome!
8080          */
8081         for_each_possible_cpu(cpu) {
8082                 rcu_read_lock_sched();
8083                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8084
8085                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8086                 if (new_bw < dl_b->total_bw)
8087                         ret = -EBUSY;
8088                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8089
8090                 rcu_read_unlock_sched();
8091
8092                 if (ret)
8093                         break;
8094         }
8095
8096         return ret;
8097 }
8098
8099 static void sched_dl_do_global(void)
8100 {
8101         u64 new_bw = -1;
8102         struct dl_bw *dl_b;
8103         int cpu;
8104         unsigned long flags;
8105
8106         def_dl_bandwidth.dl_period = global_rt_period();
8107         def_dl_bandwidth.dl_runtime = global_rt_runtime();
8108
8109         if (global_rt_runtime() != RUNTIME_INF)
8110                 new_bw = to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8111
8112         /*
8113          * FIXME: As above...
8114          */
8115         for_each_possible_cpu(cpu) {
8116                 rcu_read_lock_sched();
8117                 dl_b = dl_bw_of(cpu);
8118
8119                 raw_spin_lock_irqsave(&dl_b->lock, flags);
8120                 dl_b->bw = new_bw;
8121                 raw_spin_unlock_irqrestore(&dl_b->lock, flags);
8122
8123                 rcu_read_unlock_sched();
8124         }
8125 }
8126
8127 static int sched_rt_global_validate(void)
8128 {
8129         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8130                 return -EINVAL;
8131
8132         if ((sysctl_sched_rt_runtime != RUNTIME_INF) &&
8133                 (sysctl_sched_rt_runtime > sysctl_sched_rt_period))
8134                 return -EINVAL;
8135
8136         return 0;
8137 }
8138
8139 static void sched_rt_do_global(void)
8140 {
8141         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8142         def_rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(global_rt_period());
8143 }
8144
8145 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8146                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8147                 loff_t *ppos)
8148 {
8149         int old_period, old_runtime;
8150         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8151         int ret;
8152
8153         mutex_lock(&mutex);
8154         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8155         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8156
8157         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8158
8159         if (!ret && write) {
8160                 ret = sched_rt_global_validate();
8161                 if (ret)
8162                         goto undo;
8163
8164                 ret = sched_dl_global_validate();
8165                 if (ret)
8166                         goto undo;
8167
8168                 ret = sched_rt_global_constraints();
8169                 if (ret)
8170                         goto undo;
8171
8172                 sched_rt_do_global();
8173                 sched_dl_do_global();
8174         }
8175         if (0) {
8176 undo:
8177                 sysctl_sched_rt_period = old_period;
8178                 sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8179         }
8180         mutex_unlock(&mutex);
8181
8182         return ret;
8183 }
8184
8185 int sched_rr_handler(struct ctl_table *table, int write,
8186                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8187                 loff_t *ppos)
8188 {
8189         int ret;
8190         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8191
8192         mutex_lock(&mutex);
8193         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8194         /* make sure that internally we keep jiffies */
8195         /* also, writing zero resets timeslice to default */
8196         if (!ret && write) {
8197                 sched_rr_timeslice = sched_rr_timeslice <= 0 ?
8198                         RR_TIMESLICE : msecs_to_jiffies(sched_rr_timeslice);
8199         }
8200         mutex_unlock(&mutex);
8201         return ret;
8202 }
8203
8204 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8205
8206 static inline struct task_group *css_tg(struct cgroup_subsys_state *css)
8207 {
8208         return css ? container_of(css, struct task_group, css) : NULL;
8209 }
8210
8211 static struct cgroup_subsys_state *
8212 cpu_cgroup_css_alloc(struct cgroup_subsys_state *parent_css)
8213 {
8214         struct task_group *parent = css_tg(parent_css);
8215         struct task_group *tg;
8216
8217         if (!parent) {
8218                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8219                 return &root_task_group.css;
8220         }
8221
8222         tg = sched_create_group(parent);
8223         if (IS_ERR(tg))
8224                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8225
8226         sched_online_group(tg, parent);
8227
8228         return &tg->css;
8229 }
8230
8231 static void cpu_cgroup_css_released(struct cgroup_subsys_state *css)
8232 {
8233         struct task_group *tg = css_tg(css);
8234
8235         sched_offline_group(tg);
8236 }
8237
8238 static void cpu_cgroup_css_free(struct cgroup_subsys_state *css)
8239 {
8240         struct task_group *tg = css_tg(css);
8241
8242         /*
8243          * Relies on the RCU grace period between css_released() and this.
8244          */
8245         sched_free_group(tg);
8246 }
8247
8248 /*
8249  * This is called before wake_up_new_task(), therefore we really only
8250  * have to set its group bits, all the other stuff does not apply.
8251  */
8252 static void cpu_cgroup_fork(struct task_struct *task)
8253 {
8254         struct rq_flags rf;
8255         struct rq *rq;
8256
8257         rq = task_rq_lock(task, &rf);
8258
8259         sched_change_group(task, TASK_SET_GROUP);
8260
8261         task_rq_unlock(rq, task, &rf);
8262 }
8263
8264 static int cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8265 {
8266         struct task_struct *task;
8267         struct cgroup_subsys_state *css;
8268         int ret = 0;
8269
8270         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset) {
8271 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8272                 if (!sched_rt_can_attach(css_tg(css), task))
8273                         return -EINVAL;
8274 #else
8275                 /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8276                 if (task->sched_class != &fair_sched_class)
8277                         return -EINVAL;
8278 #endif
8279                 /*
8280                  * Serialize against wake_up_new_task() such that if its
8281                  * running, we're sure to observe its full state.
8282                  */
8283                 raw_spin_lock_irq(&task->pi_lock);
8284                 /*
8285                  * Avoid calling sched_move_task() before wake_up_new_task()
8286                  * has happened. This would lead to problems with PELT, due to
8287                  * move wanting to detach+attach while we're not attached yet.
8288                  */
8289                 if (task->state == TASK_NEW)
8290                         ret = -EINVAL;
8291                 raw_spin_unlock_irq(&task->pi_lock);
8292
8293                 if (ret)
8294                         break;
8295         }
8296         return ret;
8297 }
8298
8299 static void cpu_cgroup_attach(struct cgroup_taskset *tset)
8300 {
8301         struct task_struct *task;
8302         struct cgroup_subsys_state *css;
8303
8304         cgroup_taskset_for_each(task, css, tset)
8305                 sched_move_task(task);
8306 }
8307
8308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8309 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8310                                 struct cftype *cftype, u64 shareval)
8311 {
8312         return sched_group_set_shares(css_tg(css), scale_load(shareval));
8313 }
8314
8315 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8316                                struct cftype *cft)
8317 {
8318         struct task_group *tg = css_tg(css);
8319
8320         return (u64) scale_load_down(tg->shares);
8321 }
8322
8323 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8324 static DEFINE_MUTEX(cfs_constraints_mutex);
8325
8326 const u64 max_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_SEC; /* 1s */
8327 const u64 min_cfs_quota_period = 1 * NSEC_PER_MSEC; /* 1ms */
8328
8329 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime);
8330
8331 static int tg_set_cfs_bandwidth(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8332 {
8333         int i, ret = 0, runtime_enabled, runtime_was_enabled;
8334         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8335
8336         if (tg == &root_task_group)
8337                 return -EINVAL;
8338
8339         /*
8340          * Ensure we have at some amount of bandwidth every period.  This is
8341          * to prevent reaching a state of large arrears when throttled via
8342          * entity_tick() resulting in prolonged exit starvation.
8343          */
8344         if (quota < min_cfs_quota_period || period < min_cfs_quota_period)
8345                 return -EINVAL;
8346
8347         /*
8348          * Likewise, bound things on the otherside by preventing insane quota
8349          * periods.  This also allows us to normalize in computing quota
8350          * feasibility.
8351          */
8352         if (period > max_cfs_quota_period)
8353                 return -EINVAL;
8354
8355         /*
8356          * Prevent race between setting of cfs_rq->runtime_enabled and
8357          * unthrottle_offline_cfs_rqs().
8358          */
8359         get_online_cpus();
8360         mutex_lock(&cfs_constraints_mutex);
8361         ret = __cfs_schedulable(tg, period, quota);
8362         if (ret)
8363                 goto out_unlock;
8364
8365         runtime_enabled = quota != RUNTIME_INF;
8366         runtime_was_enabled = cfs_b->quota != RUNTIME_INF;
8367         /*
8368          * If we need to toggle cfs_bandwidth_used, off->on must occur
8369          * before making related changes, and on->off must occur afterwards
8370          */
8371         if (runtime_enabled && !runtime_was_enabled)
8372                 cfs_bandwidth_usage_inc();
8373         raw_spin_lock_irq(&cfs_b->lock);
8374         cfs_b->period = ns_to_ktime(period);
8375         cfs_b->quota = quota;
8376
8377         __refill_cfs_bandwidth_runtime(cfs_b);
8378         /* restart the period timer (if active) to handle new period expiry */
8379         if (runtime_enabled)
8380                 start_cfs_bandwidth(cfs_b);
8381         raw_spin_unlock_irq(&cfs_b->lock);
8382
8383         for_each_online_cpu(i) {
8384                 struct cfs_rq *cfs_rq = tg->cfs_rq[i];
8385                 struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8386
8387                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
8388                 cfs_rq->runtime_enabled = runtime_enabled;
8389                 cfs_rq->runtime_remaining = 0;
8390
8391                 if (cfs_rq->throttled)
8392                         unthrottle_cfs_rq(cfs_rq);
8393                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
8394         }
8395         if (runtime_was_enabled && !runtime_enabled)
8396                 cfs_bandwidth_usage_dec();
8397 out_unlock:
8398         mutex_unlock(&cfs_constraints_mutex);
8399         put_online_cpus();
8400
8401         return ret;
8402 }
8403
8404 int tg_set_cfs_quota(struct task_group *tg, long cfs_quota_us)
8405 {
8406         u64 quota, period;
8407
8408         period = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8409         if (cfs_quota_us < 0)
8410                 quota = RUNTIME_INF;
8411         else
8412                 quota = (u64)cfs_quota_us * NSEC_PER_USEC;
8413
8414         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8415 }
8416
8417 long tg_get_cfs_quota(struct task_group *tg)
8418 {
8419         u64 quota_us;
8420
8421         if (tg->cfs_bandwidth.quota == RUNTIME_INF)
8422                 return -1;
8423
8424         quota_us = tg->cfs_bandwidth.quota;
8425         do_div(quota_us, NSEC_PER_USEC);
8426
8427         return quota_us;
8428 }
8429
8430 int tg_set_cfs_period(struct task_group *tg, long cfs_period_us)
8431 {
8432         u64 quota, period;
8433
8434         period = (u64)cfs_period_us * NSEC_PER_USEC;
8435         quota = tg->cfs_bandwidth.quota;
8436
8437         return tg_set_cfs_bandwidth(tg, period, quota);
8438 }
8439
8440 long tg_get_cfs_period(struct task_group *tg)
8441 {
8442         u64 cfs_period_us;
8443
8444         cfs_period_us = ktime_to_ns(tg->cfs_bandwidth.period);
8445         do_div(cfs_period_us, NSEC_PER_USEC);
8446
8447         return cfs_period_us;
8448 }
8449
8450 static s64 cpu_cfs_quota_read_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8451                                   struct cftype *cft)
8452 {
8453         return tg_get_cfs_quota(css_tg(css));
8454 }
8455
8456 static int cpu_cfs_quota_write_s64(struct cgroup_subsys_state *css,
8457                                    struct cftype *cftype, s64 cfs_quota_us)
8458 {
8459         return tg_set_cfs_quota(css_tg(css), cfs_quota_us);
8460 }
8461
8462 static u64 cpu_cfs_period_read_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8463                                    struct cftype *cft)
8464 {
8465         return tg_get_cfs_period(css_tg(css));
8466 }
8467
8468 static int cpu_cfs_period_write_u64(struct cgroup_subsys_state *css,
8469                                     struct cftype *cftype, u64 cfs_period_us)
8470 {
8471         return tg_set_cfs_period(css_tg(css), cfs_period_us);
8472 }
8473
8474 struct cfs_schedulable_data {
8475         struct task_group *tg;
8476         u64 period, quota;
8477 };
8478
8479 /*
8480  * normalize group quota/period to be quota/max_period
8481  * note: units are usecs
8482  */
8483 static u64 normalize_cfs_quota(struct task_group *tg,
8484                                struct cfs_schedulable_data *d)
8485 {
8486         u64 quota, period;
8487
8488         if (tg == d->tg) {
8489                 period = d->period;
8490                 quota = d->quota;
8491         } else {
8492                 period = tg_get_cfs_period(tg);
8493                 quota = tg_get_cfs_quota(tg);
8494         }
8495
8496         /* note: these should typically be equivalent */
8497         if (quota == RUNTIME_INF || quota == -1)
8498                 return RUNTIME_INF;
8499
8500         return to_ratio(period, quota);
8501 }
8502
8503 static int tg_cfs_schedulable_down(struct task_group *tg, void *data)
8504 {
8505         struct cfs_schedulable_data *d = data;
8506         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8507         s64 quota = 0, parent_quota = -1;
8508
8509         if (!tg->parent) {
8510                 quota = RUNTIME_INF;
8511         } else {
8512                 struct cfs_bandwidth *parent_b = &tg->parent->cfs_bandwidth;
8513
8514                 quota = normalize_cfs_quota(tg, d);
8515                 parent_quota = parent_b->hierarchical_quota;
8516
8517                 /*
8518                  * ensure max(child_quota) <= parent_quota, inherit when no
8519                  * limit is set
8520                  */
8521                 if (quota == RUNTIME_INF)
8522                         quota = parent_quota;
8523                 else if (parent_quota != RUNTIME_INF && quota > parent_quota)
8524                         return -EINVAL;
8525         }
8526         cfs_b->hierarchical_quota = quota;
8527
8528         return 0;
8529 }
8530
8531 static int __cfs_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 quota)
8532 {
8533         int ret;
8534         struct cfs_schedulable_data data = {
8535                 .tg = tg,
8536                 .period = period,
8537                 .quota = quota,
8538         };
8539
8540         if (quota != RUNTIME_INF) {
8541                 do_div(data.period, NSEC_PER_USEC);
8542                 do_div(data.quota, NSEC_PER_USEC);
8543         }
8544
8545         rcu_read_lock();
8546         ret = walk_tg_tree(tg_cfs_schedulable_down, tg_nop, &data);
8547         rcu_read_unlock();
8548
8549         return ret;
8550 }
8551
8552 static int cpu_stats_show(struct seq_file *sf, void *v)
8553 {
8554         struct task_group *tg = css_tg(seq_css(sf));
8555         struct cfs_bandwidth *cfs_b = &tg->cfs_bandwidth;
8556
8557         seq_printf(sf, "nr_periods %d\n", cfs_b->nr_periods);
8558         seq_printf(sf, "nr_throttled %d\n", cfs_b->nr_throttled);
8559         seq_printf(sf, "throttled_time %llu\n", cfs_b->throttled_time);
8560
8561         return 0;
8562 }
8563 #endif /* CONFIG_CFS_BANDWIDTH */
8564 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8565
8566 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8567 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup_subsys_state *css,
8568                                 struct cftype *cft, s64 val)
8569 {
8570         return sched_group_set_rt_runtime(css_tg(css), val);
8571 }
8572
8573 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup_subsys_state *css,
8574                                struct cftype *cft)
8575 {
8576         return sched_group_rt_runtime(css_tg(css));
8577 }
8578
8579 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8580                                     struct cftype *cftype, u64 rt_period_us)
8581 {
8582         return sched_group_set_rt_period(css_tg(css), rt_period_us);
8583 }
8584
8585 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup_subsys_state *css,
8586                                    struct cftype *cft)
8587 {
8588         return sched_group_rt_period(css_tg(css));
8589 }
8590 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8591
8592 static struct cftype cpu_files[] = {
8593 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8594         {
8595                 .name = "shares",
8596                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8597                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8598         },
8599 #endif
8600 #ifdef CONFIG_CFS_BANDWIDTH
8601         {
8602                 .name = "cfs_quota_us",
8603                 .read_s64 = cpu_cfs_quota_read_s64,
8604                 .write_s64 = cpu_cfs_quota_write_s64,
8605         },
8606         {
8607                 .name = "cfs_period_us",
8608                 .read_u64 = cpu_cfs_period_read_u64,
8609                 .write_u64 = cpu_cfs_period_write_u64,
8610         },
8611         {
8612                 .name = "stat",
8613                 .seq_show = cpu_stats_show,
8614         },
8615 #endif
8616 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8617         {
8618                 .name = "rt_runtime_us",
8619                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8620                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8621         },
8622         {
8623                 .name = "rt_period_us",
8624                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8625                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8626         },
8627 #endif
8628         { }     /* terminate */
8629 };
8630
8631 struct cgroup_subsys cpu_cgrp_subsys = {
8632         .css_alloc      = cpu_cgroup_css_alloc,
8633         .css_released   = cpu_cgroup_css_released,
8634         .css_free       = cpu_cgroup_css_free,
8635         .fork           = cpu_cgroup_fork,
8636         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8637         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8638         .legacy_cftypes = cpu_files,
8639         .early_init     = true,
8640 };
8641
8642 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8643
8644 void dump_cpu_task(int cpu)
8645 {
8646         pr_info("Task dump for CPU %d:\n", cpu);
8647         sched_show_task(cpu_curr(cpu));
8648 }
8649
8650 /*
8651  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
8652  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
8653  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
8654  * that remained on nice 0.
8655  *
8656  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
8657  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
8658  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
8659  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
8660  * the relative distance between them is ~25%.)
8661  */
8662 const int sched_prio_to_weight[40] = {
8663  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
8664  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
8665  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
8666  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
8667  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
8668  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
8669  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
8670  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
8671 };
8672
8673 /*
8674  * Inverse (2^32/x) values of the sched_prio_to_weight[] array, precalculated.
8675  *
8676  * In cases where the weight does not change often, we can use the
8677  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
8678  * into multiplications:
8679  */
8680 const u32 sched_prio_to_wmult[40] = {
8681  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
8682  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
8683  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
8684  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
8685  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
8686  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
8687  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
8688  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
8689 };